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    “基于薄带连铸亚快速凝固的非平衡相变与组织一体化调控”重大项目指南

    日期 2017-07-12   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

      金属基础材料的规模化绿色制造技术及性能的换代提升是其服务于社会绿色、创新发展的主要途径。薄带连铸技术具有短流程、绿色环保和特定凝固组织的巨大优势,为工业化规模制备宽幅、均质、低成本、易于进一步加工的高性能合金带材提供了可行的手段。

      薄带连铸亚快速非平衡凝固组织对后续的组织演变以及最终的组织及性能产生重大的影响。结合薄带连铸短流程的工艺特点,研究亚快速非平衡凝固组织与紧密衔接的后续固态相变过程的关联,非平衡相变热力学和动力学的协同关系,面向宏观性能最优化的材料组织设计与调控,是薄带连铸技术进一步发展的重要理论支撑,也对金属材料研究具有普遍的科学意义。

      一、科学目标

      以铝合金为主要研究对象,围绕基于薄带连铸轻合金亚快速凝固的非平衡相变与组织一体化调控的重大科学需求,解析薄带连铸短流程工艺下凝固-变形-相变的关联及组织的遗传性演化规律,明确目标组织强韧化与服役性能最优化调控机理,获得材料组织及性能最优化的一体化调控理论基础,推动薄带连铸工艺相关理论的发展,从而实现以铝合金为主的轻合金材料的靶向式设计及综合性能明显提升。

      二、研究内容

      (一)基于薄带连铸的全(短)流程一体化设计与制造基础。

      研究薄带连铸过程的装备及制造基础,阐明亚快速凝固组织特征及其调控的工艺基础,明确凝固组织的变形特性、后续相变特性及组织调控方法;以非平衡凝固组织为基础,建立全(短)流程组织调控与工艺的耦合设计方法,实现装备、工艺与材料的一体化设计。

      (二)薄带连铸熔体结构、亚快速凝固行为与过饱和固溶组织调控。

      研究薄带连铸熔体结构、亚快速凝固行为与组织演化,揭示合金熔体性质对晶体生长及第二相析出的影响规律,建立热-力耦合作用下亚快速凝固过程的过饱和固溶组织形成与演化机制及溶质分布调控方法,揭示薄带连铸非平衡相变中高均匀性细晶组织的形成条件与调控机制。

      (三)基于热/动力学相关性的非平衡相变组织预测。

      研究薄带连铸涉及合金的液-固相变路径,建立耦合非平衡凝固效应的多尺度组织预测框架,确定达到目标组织(性能)的工艺参数,揭示凝固微观组织、力学性能与工艺涉及相变的热力学驱动力、动力学能垒的理论关联。

      (四)材料强韧化与服役性能最优化调控微观组织状态。

      研究薄带连铸全(短)流程工艺下材料组织的多尺度结构特征,通过阐明材料强韧化机理与服役性能最优判据及其断裂特性,建立工艺-组织-性能关联,并基于性能最优化提出微观组织设计与控制原则。

      三、申请注意事项

      (一)申请书的附注说明选择“基于薄带连铸亚快速凝固的非平衡相变与组织一体化调控”,申请代码1选择E01(以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理)

      (二)申请人申请的直接费用预算不得超过1600万元/项(含1600万元/项)。

      (三)本项目由工程与材料科学部负责受理。




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