方向负责人：陈湘茹

研究背景

铸造是制造业的基础，铸造合金材料的质量决定了制造业的能力和水平。微合金化是经济高效地改善材料力学性能的有效手段，随着对金属材料品质要求的提高，近年来在金属材料中加入微合金元素越来越多，尤其一些特殊用钢和新型合金的研发和应用，但是在铸造领域尚缺乏足够的重视。研究和开发铸造合金微合金化技术，对于提高我国制造业技术水平和丰富铸造合金物理冶金理论具有十分重要的意义。

研究内容

围绕冶金和机械制造业对材料性能的要求，研究微合金元素（重点研究Nb、V、Ti、N、RE等）对金属凝固过程和固态相变过程的影响以及在钢铁材料中的存在形态、作用机制和影响规律，研究和开发高性能微合金化铸造合金材料及其铸造产品。

技术路线

通过Thermal-Calc、FactSage、Padant软件对材料进行成分优化设计，然后采用热模拟技术进行实验验证，在此基础上进行工业试验，从而完成铸造合金微合金化新材料设计、组织和性能调控。同时，借助SEM、AFM、APMA、APT等现代分析测试技术进行深入研究，从而丰富铸造合金微合金化物理冶金理论。

成果

1. “620℃等级超超临界汽轮机新型 CB2/FB2 材料及其铸锻件的开发”，2018年中国铸造协会技术成果鉴定：技术总体水平处于国际先进，产品主要性能国际领先。

2. “建筑家电用高品质含铌铁素体不锈钢系列化开发” ，2013年中信铌钢技术进步奖一等奖。

3. “高铬/球墨复合铸铁的凝固控制技术及其应用”，2013年山东省技术成果鉴定：国际先进水平。

4. “离心铸造多元中铬耐磨铸铁复合辊圈”，2013年山东省技术成果鉴定：填补国内空白，国际先进。

5. “铌在汽车铸铁制动盘中的应用”， 2010年中信铌钢技术进步奖三等奖。