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复合板界面的微观组织及其对性能的影响

申报人:陈彬 申报日期:2022-09-24

基本情况

第二十六期“上海交通大学大学生创新实践计划”项目
复合板界面的微观组织及其对性能的影响
创新训练项目
工学
材料类
创新类
材料科学与工程学院
陈彬
指导教师
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参与国家自然基金、国家重点研发计划项目、国家重大科研仪器设备研制专项、973计划“非晶体系的热力学、动力学微观特征和时空关联性基本物理问题研究”、工信部民机专项等多项。目前承担企业横向课题多项。


指导教师目前承担课题相关项目一项,能给本项目提供材料、分析设备、经费等支持,指导学生用实验结果撰写SCI论文。

        近年来,随着工业技术的不断发展,各行各业对于结构材料的要求也随之越来越高。虽然传统的普通碳素结构钢具有包括资源丰富、价格低廉、力学性能良好、质量稳定和回收率高在内的一系列优点,但是在耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能方面还始终存在着问题,而这些问题当前在现实的条件下无法改善和解决,故单纯地应用传统的普通碳素结构钢已无法适应现实工业生产技术的发展需要。因此,为了延长重要容器和构件的使用寿命,越来越多的行业和企业选择应用性能更好更优质的材料来制造特殊的设备或构件。然而,优质材料价格相对更昂贵,若将设备或构件全部替换为使用优质材料制造,势必大大提升成本,造成不必要的浪费。因此,在这样的大背景下,针对金属复合板的研究成为了新的方向。 金属复合板材料经多层金属加工后制成,其界面结合良好、综合性能强,并且能够降低贵金属和稀缺金属等材料的使用量,可以达到节省资源、降低成本的目的。例如,钛及钛合金因其昂贵的价格,而极大地限制了其应用的范围。针对其价格问题,研制出了钛钢复合板。钛钢复合板因其优异的耐腐蚀性和相对较低的成本而被广泛地应用于包括船舶、石油和化工机械装置等在内的领域。又如,以低碳钢为基板作为主要负载层、以高铬的耐磨材料等作为耐磨层的金属耐磨复合板,已被广泛应用于鄂板、衬板等方面,在大大降低因器件磨损而造成的损失的同时,也降低了器件原材料的成本。在金属复合板中,应用范围最广的是不锈钢/碳钢复合板,它以碳钢为基板、不锈钢为覆板,通过一定的加工工艺将两层或两层以上的基板和覆板紧密结合。不锈钢/碳钢复合板同时具有碳钢优良的成型性、强韧性和不锈钢优良的耐蚀性等特点,因此被广泛应用于容器、船舶、化工等领域。通常在这类复合板中,不锈钢层的厚度仅占总厚度的1/10 ~ 1/5,一般可以节省80% ~ 90%的Cr、Ni合金,从而降低50% ~ 60%的成本,在经济价值方面潜力巨大。目前,在制造业等领域,双金属复合钢板的应用十分广泛。双金属复合钢板可以分为复材为钢和基材为钢两种不同的情况,其性能往往能够结合复材和基材两者各自的优势。

        本课题主要聚焦不锈钢复合板的界面,通过对不锈钢复合板界面微观组织的研究,来探索轧制工艺对不锈钢复合板界面的影响,以及界面对不锈钢和碳钢各自变形行为的影响。

选题成员

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指导教师

序号 教师姓名 电子邮箱 所属学院
1 陈彬 登录状态下查看 材料科学与工程学院 第一指导教师

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结束