一项目名称新型钢铁材料设计制备和性能研究.docx
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一项目名称新型钢铁材料设计制备和性能研究
一、工程名称:
新型钢铁材料地设计、制备和性能研究
二、推荐单位:
中国科学院沈阳分院
三、工程简介:
本工程以发展新型钢铁材料为目标,近10年来在多项国家及辽宁省科研工程地支持下,以合金化和结构/功能一体化设计、显微组织控制等为主要学术思想,通过成分优化、纯净化冶炼、组织细化、相变控制、强韧化匹配、生物医学功能化等途径,在新型钢铁材料地设计、制备及性能研究方面开展了系统而深入地研究工作,取得了众多高水平研究成果,发展了一批具有自主知识产权和市场应用前景地新型钢铁材料,在国内外相关领域形成了很高地影响力.工程研究成果对于推动我国钢铁材料地发展与应用,提升钢铁材料地品质具有重要指导意义.工程取得地主要创新性研究成果包括:
<1)高强高韧钢铁材料地设计理论,以解决钢铁结构材料强度与塑<韧)性之间地矛盾为切入点,形成了通过成分优化、纯净化、细晶化和复相组织控制等手段获得高强高韧钢铁材料地设计理论与制备技术.<2)结构/功能一体化钢铁新材料地设计理论,以环境保护和生物医用为主要方向,提出了具有抗菌抑菌、生物医学等功能特性地结构/功能一体化钢铁新材料设计思想,通过添加铜元素、以氮代镍等方式,使不锈钢具备了强烈和广谱杀菌特性、在人体中无有害镍离子溶出、抗凝血、抗感染、降低支架内再狭窄等特殊功能.相关研究成果具有独创性.<3)研究开发出一批具有自主知识产权和应用价值地高性能钢铁新材料,包括X80级高强度管线钢、X120级超高强度管线钢、X65级抗大变形管线钢、2800MPa级超高强度马氏体时效钢、2400MPa级无钴超高强度马氏体时效钢、应变诱发相变型高强韧马氏体时效不锈钢、氮化物强化型高铬耐热钢、高速列车转向架用特种弹簧钢、系列抗菌不锈钢、医用高氮无镍奥氏体不锈钢、抗感染医用不锈钢、抗支架内再狭窄不锈钢等钢铁新材料,性能均达到国际先进水平.在国内外相关学术期刊上总计发表文章140篇<其中SCI收录76篇,EI收录125篇),他引次数超过400次,授权23项国家发明专利.b5E2RGbCAP
四、完成人:
第1完成人:
杨柯
学术贡献:
全面负责工程地总体设计和实施,课题申请,国际合作工程地申请和执行,提出一系列创新学术思想.通过纯净化、细晶化、均质化来显著提高高性能结构钢铁材料地强度以及改善其强韧性配合.创造性地提出了钢铁材料地结构/生物医学功能一体化地创新思想,在国际上首次设计并开发出具有抗细菌感染、抑制支架内再狭窄等先进生物医学功能地医用不锈钢新材料.p1EanqFDPw
第2完成人:
单以银
学术贡献:
超高强度管线钢等新型微合金化钢地成分设计、纯净化制备、控制轧制、相变特性、性能优化等方面研究,发展出X80、X100、X120等高强度级别地新型高性能管线钢原型材料.对管线钢地组织构成及其特征鉴别进行了创造性研究,在此基础上,进一步研究了管线钢地大变形特性.同时,还深入研究了管线钢地抗H2S腐蚀机理和疲劳裂纹扩展性能,为管线钢地工程应用提供了可靠地理论支持.DXDiTa9E3d
第3完成人:
严伟
学术贡献:
参与管线钢、高铬耐热钢、低活化马氏体钢等材料研究工作,在耐热钢地组织演变和稳定化方面进行了深入地研究,在此基础上创新地设计和制备出具有高组织稳定性地氮化物强化耐热钢新材料.对微合金钢中内生氮化钛夹杂物地形成微观机制及其对材料力学性能地影响进行了系统地研究,该创新研究工作对工业生产有重要指导意义.RTCrpUDGiT
第4完成人:
任伊宾
学术贡献:
在“以氮代镍”地创新设计思想指导下,设计和制备出中国首个高氮无镍医用奥氏体不锈钢新材料,并研究了高氮不锈钢地结构稳定性、高氮不锈钢地抗凝血行为及相关机制、氮对高氮不锈钢中地力学行为等.该创新性研究工作极大地推进了高氮无镍不锈钢地临床应用进程.5PCzVD7HxA
第5完成人:
王威
学术贡献:
通过纯净化手段制备出多种强度级别地马氏体时效钢,发展出目前国内强度级别最高地2800MPa级马氏体时效钢.在形变诱发马氏体时效钢地研究基础上,提出了马氏体时效钢梯度组织强化地创新性强韧化机制.另外,还提出了控制马氏体时效钢中析出相尺寸等级来提高马氏体时效钢地疲劳强度地创新性思想.jLBHrnAILg
五、论文论著目录
1、高性能管线钢方面
(1>“微型拉伸试样地设计及其在高性能管线钢研究中地应用”,初蕴清,段赞强,董翰,杨柯,李守新,王中光,金属学报,Vol.36<2000),p625. (2>“TMCP工艺对X60管线钢组织和性能地影响”,赵明纯,单以银,曲锦波,杨柯,郑磊,高珊,金属学报,Vol.37<2001),No.2,179. (3>“电磁搅拌对管线钢埋弧焊缝金属低温韧性地影响”,国旭明,钱百年,薜小怀,李晶丽,张艳,杨柯,金属学报,Vol.36<2000),177. (4>“加速冷却对控轧管线钢组织和性能地影响”,曲锦波,单以银,赵明纯,杨振国,杨柯,高珊,郑磊,钢铁,36<2001),No.9,46-49.dvzfvkwMI1 (5>“热变性和加速冷却对低碳微合金钢组织地影响”,曲锦波,单以银,赵明纯,杨柯,高珊,郑磊,钢铁研究学报,13<2001),No.5,43-47.rqyn14ZNXI (6>"Influenceofhotdeformationandcoolingconditionsonthemicrostructuresoflowcarbonmicroalloyedsteels",JinboQU,YiyinSHAN,MingchunZHAO,KeYANG,JournalofMaterialsScience&Technology,17(2001>, S1, S135-S138. (7>“控制热加工下管线钢中针状铁素体地形成”,赵明纯,单以银,曲锦波,肖福仁,钟勇,杨柯,金属学报,37<2001),No.8,820. (8>“热变形工艺对超纯净管线钢组织地影响”,钟勇,肖福仁,王忠军,单以银,杨柯,材料研究学报,17<2003),No.3,302.6ewMyirQFL (9>"InvestigationontheH2S-resistantbehaviorsofacicularferriteandultrafineferrite",Ming-ChunZhao,Yi-YingShan,Fu-RenXiao,KeYangandYu-HaiLi,MaterialsLetters,57(2002>,p141-145. (10>"Theeffectsofthermo-mechanicalcontrolprocessonmicrostructuresandmechanicalpropertiesofacommercialpipelinesteel",Ming-ChunZhao,KeYangandYiyingShan,MaterialsScienceandEngineeringA,Vol.335(2002>,14-20. (11>"Comparisononstrengthandtoughnessbehaviorsofmicroalloyedpipelinesteelswithacicularferriteandultrafineferrite",Ming-ChunZhao,KeYangandYi-YinShan,MaterialsLetters,Vol.57(2003>,1496-1500. (12>"Roleofmicrostructureonsulfidestresscrackingofoilandgaspipelinesteels",Ming-ChunZhao,BeiTang,Yi-YinShanandKeYang,Metall.Mater.Trans.A,34(2003>,May,1089-1096. (13>"Acicularferriteformationduringhotplaterollingforpipelinesteels",Ming-ChunZhao,Yi-YinShan,Fu-RenXiaoandKeYang,JournalofMaterialsScienceandTechnology,19(2003>,No.3,355-359. (14>"Continuouscoolingtransformationofundeformedanddeformedlowcarbonpipelinesteels",Ming-ChunZhao,KeYang,Fu-RenXiao,Yi-YinShan,MaterialsScienceandEngineeringA,355(2003>,126-136. (15>“管线用超低碳钢中针状铁素体地形成及强韧化行为”,赵明纯,单以银,杨柯,李玉海,蒋星华,材料研究学报,Vol.16<2002),No.6,619.GMsIasNXkA (16>"ProcessingofUltralowCarbonPipelineSteelswithAcicularFerrite",FurenXIAO,MingchunZHAO,YiyinSHAN,BoLIAO,KeYANG,JournalofMaterialsScience&Technology,20(2004>, No.6, 779-781. (17>“管线钢疲劳特性研究进展”,钟勇,单以银,霍春勇,杨柯,材料导报,17<2003),No.8,11.7EqZcWLZNX (18>“管线钢地疲劳裂纹扩展速率与疲劳寿命地关系研究”,钟勇,肖福仁,单以银,杨柯,金属学报,41(2005>,No.5,523-528. (19>"Strengthening and improvement ofsulfide stress cracking resistance inacicular ferritepipeline steelsby nano-sized carbonitrides",Ming-ChunZhao,KeYang,ScriptaMaterialia,52(2005>,881-886. (20>"Difference in the role of non-quenchagingonmechanical propertiesbetweenacicularferriteandferrite-pearlite pipeline steels",Ming-ChunZHAO,ToshihiroHANAMURA,HaiQIU,KotobuNAGAI,Yi-YinSHANandKeYANG,ISIJ International, 45(2005>, 116-120. (21>"Lath boundary thin-film martensite in acicular ferrite ultralow carbon pipeline steels",Ming-ChunZhao,ToshihiroHanamura,HaiQiu,KeYang,Materials Scienceand Engineering A, 395(2005>, 327-332. (22>Precipitation of Carbonitrides and Their Strengthening upon Non-quench Aging for Micro-alloyed Acicular Ferrite Pipeline Steels",Ming-ChunZhao,ToshihiroHanamura,HaiQiuandKeYang,Mater. Trans., 46(2005>,No.4,784-789. (23>"Effectsof Nano-sized Microalloyed Carbonitrides and(23>High-density Pinned Dislocations onSulfide Stress Cracking Resistance of Pipeline Steels",Ming-ChunZhao,KeYang,JournalofMaterials Research, 20(2005>,No.9,2248. (24>"Effectoftoughnessonlowcyclefatiguebehaviorofpipelinesteels",YongZhong,YiyinShan,FurenXiao,KeYang,MaterialsLetters,59(2005>,1780-1784. (25>"GraingrowthandHall-Petchrelationinsubmicron-grainedferrite/cementitesteelwithnano-sizedcementiteparticlesinaheterogeneousanddensedistribution",Ming-ChunZhao,ToshihiroHanamura,HaiQiu,KotobuNagaiandKeYang,ScriptaMaterialia,vol.54(6>,2006,1193-1197. (26>"Dependenceofstrengthandstrength-elongationbalanceonthevolumefractionofcementiteparticlesinultrafinegrainedferrite/cementitesteels",Ming-ChunZhao,ToshihiroHanamura,HaiQiu,KotobuNagai,KeYang,ScriptaMaterialia,vol.54(7>,2006,1385-1389. (27>"InsituTEMstudyoftheeffectofM/Afilmsatgrainboundariesoncrackpropagationinanultra-fineacicularferritepipelinesteel",YongZhong,FurenXiao,JingwuZhang,YiyinShan,WeiWang,KeYang,ActaMaterialia,Volume54(2006>,Pages435-443. (28>"Acicularferriticmicrostructureofalow-carbonMn-Mo-Nbmicroalloyedpipelinesteel",FurenXiao,BoLiao,DeliangRen,YiyinShan,KeYang,MaterialsCharacterization,54(2005>,305-314. (29>"Isothermaltransformationoflow-carbonmicroalloyedsteels",FurenXiao,BoLiao,YiyinShan,KeYang,MaterialsCharacterization,54(2005>,417-423. (30>"EffectofSulfurContentonHydrogenInducedCrackinginPipelineSteels",KaiLiu,YiyinShan,JiayanXu,KeYang,Iron&Steel,Suppl.40(2005>,189.2MiJTy0dTT (31>"Challengeofmechanicalpropertiesofanacicularferritepipelinesteel",FurenXiao,BoLiao,YiyinShan,GuiyingQiao,YongZhong,ChunlingZhangandKeYang,MaterialsScienceandEngineering: A,Vol.431(2006>,Issues1-2,15September,41-52. (32>“超低碳微合金管线钢中针状铁素体地组成对强度地影响”,王伟,单以银,杨柯,金属学报,43<2007),No.6,578-582. (33>“添加Mo-B对超高强度管线钢相变组织地影响”,魏伟,单以银,杨柯,王永权,金属学报,43<2007),No.9,943-948. (34>"Effectofappliedstressandmicrostructureonsulfidestresscrackingresistanceofpipelinesteelssubjectedtohydrogensulfide",Ming-ChunZhao,MingLiu,AndrejAntrens,Yi-YinShanandK.Yang,MaterialsScienceandEngineeringA,(2007>, (35>"StudyofHighStrengthPipelineSteelswithDifferentMicrostructures",WeiWang,YiyinShan,KeYang,MaterialsScienceandEngineeringA,Volume502(2009>,Issues1-2,38-44.asfpsfpi4k (36>"Relationamongrollingparameters,microstructuresandmechanicalpropertiesinanacicularferritepipelinesteel",WeiWang,WeiYan,LinZhu,PingHu,YiyinShan,KeYang,MaterialsandDesign,Volume30(2009>,Issue93436-3443. (37>"Processingofultralowcarbonpipelinesteelswithacicularferrite",XiaoFuren,LiaoBo,ShanYiyin,YangKe,JournalofMaterialsScienceandTechnology,20(2004>,p779. (38>"Acicularferriticmicrostructureofalow-carbonMn–Mo–Nbmicroalloyedpipelinesteel",FurenXiao,BoLiao,DeliangRen,YiyinShan,KeYang,MaterialsCharacterization,54(2005>,p305-314,2005. (39>"Challengeofmechanicalpropertiesofanacicularferritepipelinesteel",Fu-RenXiao,BoLiao∗,Yi-YinShan,Gui-YingQiao,YongZhong,ChunlingZhang,KeYang,MaterialsScienceandEngineeringA,431(2006>,p41–52. (40>."Isothermaltransformationoflow-carbonmicroalloyedsteels",FurenXiao,BoLiao,YiyinShan,KeYang,MaterialsCharacterization,54(2005>,p417-422. (41>“冷却速度对低碳微合金钢组织地影响”,肖福仁,廖波,单以银,赵明纯,杨柯,NGSTEEL’2001,Beijing,Nov.13-26,2001: 357-361.v4bdyGious (42>“热变形对低碳微合金钢连续冷却转变地影响”,单以银,肖福仁,赵明纯,杨柯,廖波,NGSTEEL’2001,Beijing,Nov.13-26,2001: 349-356.J0bm4qMpJ9 2、高强韧马氏体时效钢方面 (1>“超纯净18Ni马氏体时效钢地晶粒尺寸及其对拉伸性能地影响”,何毅,杨柯,曲文生,孔凡亚,苏国越,金属学报,Vol.38<2002),No.1,53-57. (2>“固溶温度对超纯净18Ni(350>马氏体时效钢断裂韧性及微观组织地影响”,何毅,刘凯,杨柯,金属学报,Vol.39<2003), No.1,381-386bR9C6TJscw (3>“超纯净化18Ni(350>马氏体时效钢地研究”,何毅,杨柯,曲文生,孔凡亚,苏国越,金属学报,Vol.37<2001),No.8,852-856. (4>“2400MPa级无钴马氏体时效钢地力学性能初探”,何毅,杨柯,材料工程,2002年增刊,325.DJ8T7nHuGT (5>“超高强度18Ni无钴马氏体时效钢地力学性能”,何毅,杨柯,孔凡亚,曲文生,
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- 项目 名称 新型 钢铁 材料 设计 制备 性能 研究