《高強高導銅鉻鋯合金晶體生長行為及電磁場調控機制》是依託大連理工大學,由王同敏擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：高強高導銅鉻鋯合金晶體生長行為及電磁場調控機制
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：王同敏
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著我國高鐵網路的迅猛擴展及時速記錄的不斷刷新，對高鐵接觸線銅合金材料的結構強度與導電功能提出了越來越高的要求。高強高導銅鉻鋯合金是運行速度大於300km/h高速列車接觸線的重要用材，接觸線性能直接關係著高鐵運行的安全。我們的前期研究結果表明施加電磁場可有效改善銅鉻鋯合金的凝固組織與力學性能，但由於原位分析手段的缺失，對電磁場調控的微觀動力學機制缺乏足夠的認知，這已成為制約工藝進一步發展的瓶頸。本項目依託我國大科學裝置，套用高能同步輻射硬X射線原位成像與衍射技術，對電磁場調控下銅鉻鋯合金凝固過程中晶體的形核與生長、成分遷移、缺陷形成等進行實時成像與原位表征。系統研究電磁參數、凝固條件等對銅鉻鋯合金晶體生長行為的調控規律，深入理解電磁場調控銅鉻鋯合金凝固組織的動力學機制，為發展適合於工業套用的銅鉻鋯合金電磁連鑄技術提供理論依據，滿足高鐵發展對結構功能一體化材料的需求。
結題摘要
在國家自然科學基金“高強高導銅鉻鋯合金晶體生長行為及電磁場調控機制-批准號：U1332115”的資助下，依託上海/北京同步輻射光源國家重大科學裝置平台，我們圓滿的完成了預定計畫中的各項工作。首先，依託同步輻射裝置，建立了一整套能夠進行原位真空加熱的裝置，並利用同步輻射衍射技術對銅鉻鋯合金的相變過程進行了表征。其次，完成電場施加裝置和低溫軋制裝置的搭建與調試運行，研究了外加電場，稀土元素及軋制溫度對銅鉻鋯合金微觀組織及性能的調控規律，發現外加電場能夠降低析出相尺寸，提高其強度；稀土元素能夠細化晶粒，提高位錯密度；低溫軋制則能夠促進形變孿晶的形成，並顯著提高其強度。結合上述實驗結果，我們製備出了兼具高強高導的CuCrZr合金板材（抗拉強度609 MPa、電導率76.7%IACS）及具有超高強度的CuCrZr合金板材（抗拉強度690 MPa，電導率為67%IACS）。 依託此項目培養了青年教師接金川一名，博士研究生戚俊成、曹飛、王維、鄒存磊、李仁庚5名，碩士研究生梁春輝、李明宇、張邵建3名；發表SCI 期刊論文42篇，會議論文8篇，其中期刊論文IF＞2 的23 篇；撰寫發明專利2篇。此外，項目組牽頭申報並獲得2014年教育部技術發明獎一等獎1項（項目負責人排名第一），遼寧省自然科學學術成果二等獎1項（項目負責人排名第一）, 2015年國家技術發明獎二等獎1項（項目負責人排名第二），2016年日內瓦國際發明展金獎（項目負責人排名第二）,項目負責人獲評2015年科技部中青年科技創新領軍人才。
