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材冶学院“疫情终有期”系列线上学术报告活动完美收官

11月29日,随着第十五期“疫情终有期”学术报告会在腾讯会议成功举办,材冶学院“疫情终有期”系列线上学术报告活动完美收官。

“疫情终有期”系列线上学术报告活动是材冶学院落实抗“疫”与发展“两不误”工作要求而创办的特色活动,共举办了十五期。历次报告会内容丰富、精彩纷呈,展现了学院骨干教师敢于提出新理论、开辟新领域、探寻新路径的科学精神,为广大师生与青年科研工作者带来了智慧和启迪,鼓励新时代青年师生积极投身到科学研究和求知探索中。

后续第十三期—第十五期线上学术报告会分别于11月15日、22日、29日进行,报告人为薛铠华副教授和朱庆岩博士、夏垒博士和高立华博士、杨滨博士和赵博博士。他们在报告中结合自己的研究领域,与学院专业教师、研究生和部分本科生分享了最新的研究成果和科研经验。

薛铠华副教授做“铸造用覆膜粉体光纤激光烧结/失效复合增材制造工艺及装备研究”报告。选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)是一种基于粉床的激光增材制造技术,其具有材料利用率高、工艺流程短、可制成复杂形状零件等显著优势,近年来在砂型激光增材制造领域得到广泛应用。随着我国铸造行业的不断升级、提效,铸件尺寸不断增大,常规SLS技术在加工幅面、效率、强度等方面难以满足行业需求。报告人的研究为突破常规SLS法中低激光功率、窄线宽扫描导致的加工效率低的瓶颈,并合理地平衡制件精度与制件初强度,着重研究基于覆膜粉体的光纤激光烧结/失效复合(Fiber Laser Sinteringand Invalidating Compound, FLSIC)的增材制造方法及其配套装备、成形工艺及材料,并与传统铸造技术相结合,进行工程应用实例的验证。

朱庆岩博士做“Al-7Zn-2Mg-1.5Cu-0.1Zr(-0.2Sc)变形铝合金室温、低温低周疲劳行为”报告。 Al-Zn-Mg-Cu 系合金因其具有较高强度和较低密度的特点,广泛应用于航空航天和交通运输的关键结构件中。铝合金的性能可以通过适当的合金化、塑性加工、热处理以及三者间相结合加以控制。实际应用中,许多结构件在服役过程中会受到交变载荷的作用,最终导致疲劳损伤。我国的一些北方和高原地区,冬季气温普遍偏低,在这种低温工作环境下,Al-Zn-Mg-Cu 系合金性能的变化将直接影响到结构材料的正常使用。在常用的微合金化元素中,Sc 对铝合金性能的改善作用是普遍被认可的,其对铝合金低周疲劳性能的影响却鲜有研究。本次报告的主要内容是:对T6态挤压变形Al-Zn-Mg-Cu-Zr(-Sc)合金室温与低温低周疲劳行为,主要包括循环应力响应行为、低周疲劳寿命行为、循环应力-应变行为进行研究,揭示微量Sc元素的添加和低温环境对T6态挤压变形Al-Zn-Mg-Cu-Zr系合金低周疲劳性能的影响规律及相应微观作用机制;T6态挤压变形Al-Zn-Mg-Cu-Zr(-Sc)合金在室温和低温低周疲劳断裂后的断口形貌,确定铝合金在不同温度下的断裂机理以及微量Sc元素的添加对合金断裂行为的影响。

夏垒博士做“工艺润滑技术在钢铁材料成型中的应用 ”报告。2020年9月中国明确提出了“碳达峰”、“碳中和”的双碳战略目标。钢铁工业是国民经济的重要基础产业,是典型的资源、能源密集型行业。在“十四五”更为严格要求的能耗“双控”和“双碳”目标下,钢铁工业是实现绿色低碳发展的关键领域。材料成型工艺润滑技术是钢铁工业实现绿色低碳发展的重要措施之一。采用工艺润滑技术可以减小材料成型过程中的摩擦力,有利于降低轧制力,节约能耗;减少轧辊磨损,降低轧辊修磨次数,提高生产效率;减小轧件氧化皮厚度,提高产品成材率;减少材料表面缺陷,提高轧后轧件表面质量。

高立华博士做“高铁锰矿铁、锰高效分离的研究与探讨”报告。 我国是世界上三大锰系合金的生产国和消费国。锰矿工业的可持续发展对我国国民经济的健康运行有着十分重要的意义。但我国的锰矿属于典型的低品位锰铁矿,其属于多金属共(伴)生复合矿,具有“贫、细、散、杂”的特点。且矿物种类繁多、矿物结构复杂、赋存尺度微细且相互间紧密共生,采用常规选矿方法均无法使锰铁矿物有效地分离。已有的锰铁矿分选工艺技术面临着经济压力和环境污染的巨大挑战。鉴于此,深入研究开发锰铁矿分选工艺技术,对于缓解我国锰矿资源的供需矛盾,提高我国的逐渐贫化的锰矿资源的利用率,确保锰铁行业的健康、可持续发展有着非常重要的现实意义。

杨滨博士做“通道式感应加热中间包多物理场宏观传输行为研究”报告。 随着现代社会对高品质钢材的需求日益增加,人们越来越重视连铸过程中钢液的纯净度和浇注温度。作为钢包中钢液的二次精炼和结晶器之间的缓冲器和桥梁,中间包将一个非连续冶金操作过程和一个连续冶金操作过程衔接起来。从中间包到结晶器,钢水的质量在很大程度上取决于渣,气体和耐火材料与液态钢液相互作用的程度。现代化中间包主要为各种冶金操作创造一个良好环境,例如夹杂物分离、上浮、合金化、钙处理、过热控制、温度和成分均匀等,因此,中间包内的传输行为尤为重要。通道式感应加热中间包内传输行为涉及诸多冶金现象,相应的实验十分复杂,导致冶金学者未能深入地了解通道式感应加热中间包内冶金传输行为。为此,开展了通道式感应加热中间包内传输行为的数学模型和相应水模型的研究工作,分析了通道式感应加热中间包的电磁场、流场、温度场、RTD曲线和夹杂物场的分布特点,并运用相关模型进行了工业中间包控流结构的优化。

赵博博士做“基于DEM-CFD耦合法多元物料颗粒在弯管内的磨损与运动分析”报告。冲蚀磨损现象普遍存在于工业生产集输过程中,其涵盖石油石化、机械、冶金、煤炭、航天、建筑等各行业,常被定义为材料受颗粒冲击而表面出现破坏、损伤的一种磨损现象。据文献报道,能源行业的1/3-1/2消耗来源于摩擦与磨损;各类生产设备设施中约80%的零件失效是由磨损引起的。此外,气力输送管道的磨损问题也严重影响了工业生产和运输的连续性和安全性。因此如何准确揭示冲蚀磨损机理,合理解决磨损问题,对节能降耗具有重要意义。虽然目前科研工作者们对管道内冲蚀磨损现象进行了一定的研究工作,但研究对象普遍为单一尺寸球形粒子。在实际工程应用中,颗粒尺寸很难达到完全统一,管道内颗粒多为多分散体系,不同粒径颗粒的存在会对冲蚀磨损现象产生重要影响。但是由于多分散体系的微观性能表征以及磨损机理较球形粒子相比较为复杂。因此,对于此方面的研究工作相对较少且不够系统。针对目前研究存在的不足,报告人通过DEM-CFD耦合方法对多元粒子对管道冲蚀磨损效果影响进行系统研究,旨在揭示在管道内存在粒子尺寸分布时,不同粒径粒子间作用对管道冲蚀磨损效果的影响,为更好预测气力输送等过程管道内冲蚀磨损情况提供理论依据,以期真正协助本地区企业有效降低管道输送风险、优化生产效率。

学院将继续创造并保持浓厚的学术氛围,引导青年教师和各年级学生走上科研之路。