特殊钢制备课题组

栾义坤(课题组组长)   
联系方式:024-23971127  ykluan@imr.ac.cn

学历及主要工作经历

教育经历

2000年9月~2004年8月,东北大学,材料与冶金学院材料成形与控制工程专业,学士

2004年9月~2010年5月,中国科学院金属研究所,博士

工作经历

2010年6月~2010年9月,中国科学院金属研究所,材料加工模拟研究部,助理研究员

2012年9月~2016年8月,中国科学院金属研究所,材料加工模拟研究部,副研究员,任研究部主任助理

2016年9月~至今,中国科学院金属研究所,材料加工模拟研究部,研究员

2017年入选“辽宁省百千万人才工程”人才计划


主要研究方向

主要从事稀土钢共性关键技术研发,大断面坯料纯净化、均质化、致密化制备技术开发,金属材料热加工工艺及金属凝固过程中的补缩机制研究,大断面铸坯缺陷控制。


主要研究成果(专利和论文等)

在稀土钢研发,离心复合轧辊研制以及大断面模铸与连铸坯料纯净化、均质化和致密化制备方面开展了系列研究工作,并与国内大型重工和钢铁企业开展面向工程应用的材料研究、组织控制、工艺开发和性能评价工作。

在Nature Communications、“金属学报”、JMST、JMPT等国内外知名学术期刊上发表学术论文16篇;申请中国发明专利40余项;授权发明专利30余项,国际发明专利2项。


代表性成果

(1)稀土钢工业化应用共性关键技术研发

深入生产企业进行实地考察,通过大量实验室研究和工程化试验,揭示了氧含量对稀土改性钢的决定性作用,提出了稀土中氧含量的控制方法和钢中稀土的正确加入方法,开发了亚微米稀土钢的制备技术。突破了以往稀土在钢中应用存在的连铸堵水口导致生产不顺行,钢中夹杂物稳定性差造成稀土钢性能波动两大技术瓶颈。在包头钢铁集团有限责任公司、本溪钢铁公司、西宁特钢等多家企业进行批量应用,显著提高了钢的韧塑性和质量稳定性。该项成果的进一步推广应用,不但提高钢材的质量和竞争力,打造品牌,推动钢铁行业深度转型升级,而且有利于平衡稀土资源利用。

(2)凝固固态补缩机制机理研究

针对大断面铸坯中心缩孔疏松缺陷,在液态补缩理论很难彻底解决的情况下,系统研究了固态补缩机制,在分析影响铸件固态补缩能力因素的基础上,创新地提出了“降低温度梯度,增强固态补缩能力,减小缩孔疏松缺陷”的工艺方法,并运用该工艺方法解决大铸坯中心缩孔缺陷。固态补缩机制明显区别于凝固领域以往所熟知的其他补缩机制,对固态补缩机制深入系统地研究,并将其应用于工程实践,对凝固理论和补缩机制有利的补充,具有重要的科学意义。

(3)优质宽厚板坯研制

国内150mm以上厚度的优质厚板大量依赖进口,其根源在于5000mm和5500mm轧机用宽厚板坯关键制备技术一直未得到攻克。通过开发纯净化冶炼、平稳浇注、微区振荡、等离子加热、多维补缩等宽厚板坯制备集成技术,成功制备了厚度为900mm,单重60吨级的宽厚板坯,可广泛应用于海洋工程、石油化工、能源电力和冶金石化等领域。该项成果在企业进行转化,转化金额3亿元,满足了国内优质特厚板坯急需,尤其是对高品质特种坯料的纯净化、均质化和致密化制备有重要意义。

(4)超大断面连铸坯料研制

针对连铸坯料易产生中心缩孔疏松以及偏析的特点,结合连铸坯料凝固特点,对铸坯凝固过程中的温度场、应力场进行系统分析,突破以往解决缩孔疏松仅依赖温度场控制和补缩控制的思路,创新地提出通过控制凝固过程应力状态解决铸坯缩孔疏松的新思路。成功开发Φ800mm和Φ900mm超大断面立式连铸坯料关键制备技术并获得成功应用,同时开发了Φ1200mm超大断面空心连铸坯料,可广泛应用于高端环类、筒类构件的制备。

(5)离心复合高速钢轧辊研制

通过高速钢材料研究、碳化物形成特点与机制研究,离心复合工艺研究、热处理工艺研究,并借助计算机模拟手段,成功突破了国内离心复合轧辊制造技术瓶颈,形成了离心复合高速钢轧辊整套制备工艺,实现了高速钢轧辊国产化。所研制的产品在热轧带钢生产线上得以应用,耐磨性数倍于原用轧辊,提高了轧钢生产效率,保证了热轧板带产品质量。



其他成员
胡小强(副研究员)
王培(研究员)
马晓平(副研究员)
郑雷刚(副研究员)
封少波(助理研究员)
刘洋(助理研究员)
刘航(工程师)

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