基于高通量制备表征的中高强韧钛合金研究进展

周科朝1 

1中南大学粉末冶金国家重点实验室, 长沙, 410083

详细摘要:针对钛合金成分复杂和工艺流程多导致的研制周期长问题,本报告开发了从钛合金成分设计、加工工艺到热处理工艺的高通量制备表征方法。 通过在单个试样上实现成分、组织和微结构的梯度分布,快速建立成分-工艺-组织-性能关系, 为合金的快速设计提供数据基础。 在成分设计方面, 采用热等静压等方法构筑基于工程合金的扩散多元节, 利用合金元素的相互扩散, 形成连续分布的成分梯度, 快速获取成分与合金组织性能的对应关系。 在加工工艺方面, 设计了双圆锥台热压缩试样,利用变形截面的连续变化, 实现应变的连续变化,在单个试样内形成应变梯度,快速建立应变与合金组织性能的相互关系。 在热处理工艺方面, 采用锥形石墨发热体制备了梯度热处理设备, 基于不同截面的发热效率,形成了沿锥体高度方向分布的温度梯度, 快速获得了连续温度变化对合金组织性能的影响规律。 基于高通橙制备表征技术, 快速获取了成分、热处理和热变形工艺参数对于钛合金晶粒尺寸、两相形貌及其分布的影响规律,实现了钛合金研发过程中“设计-成形-热处理”等关键环节的快速优化设计, 成功开发了一系列新型高强韧钛合金成分, 并应用于TB17、TC18等钛合金的成分改性和加工工艺制定。

Brief Introduction of Speaker
周科朝

周科朝,男,1962 年,教授, 博士生导师,粉末冶金国家重点实验室主任,原中南大学副校长。 现任国家新材料产业发展战略咨询专家委员会委员,国家重点研发计划”重点基础材料技术提升与产业化”重点专项总体专家组专家,中国材料研究学会副理事长,国务院材料学科评议组成员,教育部第七届科技委材料学部委员, 教育部材料教指委委员。 长期从事粉末冶金和有色 金属新材料、新技术研究,主要研究方向为高性能钛合金和极端电化学环境用惰性(非活性)电极材料技术,包括无碳铝电解用惰性阳极和高危废水降解用掺绷金刚石(BDD)电极。 承担了国家863计划重点项目 “铝电解惰性电极技术研究”、国家重点研发计划项目 “高通量材料制备技术平台研究”等一批国家项目 的研究。 研制的高强韧钛合金已经成功应用于飞机起落架部件, 金属陶瓷复合材料惰性阳极巳经应用于无碳铝电解技术工程化研究, BDD 电极应用于高危有机废水处理并实现了产业化。 发表学术论文150余篇, 获得发明专利30多项,出版学术专著1本。培养博士后和博士、硕士30 多名。 获省部级一等奖3项。