评审组:机械组
项目名称:镍基高温合金面棱隅再结晶理论及有序梯度组织创成机理
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该成果面向未来发动机对高温合金梯度功能部件的重大需求,提出了有序梯度结构设计与一体化制造新思路,在镍基高温合金面棱隅再结晶理论及有序梯度组织创成方面取得多项重要科学发现和理论成果。原创发展了受奥氏体“十四面体”堆垛影响的再结晶理论,首次厘清了晶面、晶棱、晶隅的再结晶形核优先性及竞争性,揭示了铸态枝晶、等轴粗晶、局部混晶、均匀细晶的遗传演变机理,明晰了低温区细化、高温区粗化、过渡区梯度化的有序梯度演变机制;发明了外高内低间歇式加热的梯度热处理新方法与关键装备,突破了盘件有序梯度多晶的精确控制技术,解决了国际公认“盘芯不细、盘缘不粗、过渡区形状和宽度不可控”瓶颈问题;研制“双性能涡轮盘有序梯度结构”达到世界先进水平,取得了一系列具有重要科学意义和学术影响的原创性成果,为我国新一代发动机研制提供了重要支撑。
项目简介:
客观评价:

代表性论文专著目录:

主要完成人情况:
  1. 姓名:宁永权
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:研究员
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目主要学术贡献:(1)制定了总体研究计划,组织实施实验研究和理论分析。 (2)发展了考虑奥氏体十四面体空间堆垛的再结晶形核理论,厘清了低温区细化、高温区粗化、过渡区梯度化的有序梯度微观演变机制,解决了盘芯不细、盘缘不粗、过渡区形状和宽度不可控难题,奠定了有序梯度结构晶体学本质与双性能创成机理的科学基础。 (3)对科学发现点1、2、3做出实质性贡献,是代表性论文5的第一作者,是代表性论文1、2、3、4、5的通讯作者。支撑材料附件编号:1-1-1、1-1-2、1-1-3、1-1-4、1-1-5。
  2. 姓名:谢炳超
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目主要学术贡献:(1)主要负责高温合金多次渐进变形及组织演变规律研究。 (2)发现了晶面、晶棱、晶隅临界形核功的显著差异,即晶面临界形核功是晶棱的1.95倍、晶隅的3.1倍,厘清了晶面、晶棱、晶隅再结晶形核优先性及竞争性。 (3)对科学发现点1、2做出重要贡献,是代表性论文1、2、4的第一作者。支撑材料附件编号:1-1-1、1-1-2、1-1-4。
  3. 姓名:王兆天
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目主要学术贡献:(1)主要负责高温超长时服役条件下的力学性能衰减及组织退化规律研究。 (2)揭示了20000小时热暴露条件下的强化相熟化机制及性能衰减机理,探明了有序梯度结构晶粒均匀过渡匹配细晶强化、弥散强化和弯曲晶界抗蠕变进而实现双性能的物理机制和科学本质,为探索双性能创成机理奠定了基础。 (3)对科学发现点1、3做出重要贡献。支撑材料附件编号:1-1-3。
  4. 姓名:张保云
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目主要学术贡献:(1)主要负责遗传演变机理及均匀细化机制研究。 (2)揭示了铸态枝晶、等轴粗晶、局部混晶、均匀细晶的遗传演变机理,提出了面棱隅分布因子函数,阐明了面、棱、隅形核对晶粒均匀细化的贡献率,奠定了超细晶涡轮盘热制造的理论基础。 (3)对科学发现点1、2做出重要贡献,是代表性论文3的第一作者。支撑材料附件编号:1-1-3。
  5. 姓名:姚泽坤
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目主要学术贡献:(1)主要负责有序梯度结构调控机制及双性能创成机理研究。 (2)研发了内外双系统间歇性加热的梯度热处理装置,实现了“外高内低”梯度温度场的精确控制,揭示了低温区促进形核细化、高温区加速晶界移动粗化、绝热区混晶梯度化的有序梯度演变机制,奠定了发动机双性能盘研制的基础。 (3)对科学发现点3做出重要贡献,是代表性论文5的作者,是编著6的作者,是编著7的唯一作者。支撑材料附件编号:1-1-5、1-1-6、1-1-7。
  6. 姓名:郭鸿镇
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目主要学术贡献:(1)全面指导本项目的实验研究和理论分析工作,确保项目的顺利完成。 (2)设计了针对镍基高温合金宏微观结构调控及精确塑性成形的研究方案。实现了高温合金荒坯在高凸台、长辐板、窄飞边盘形模腔内的稳定塑性流变,揭示了关联形状变化、表面渐变与缺陷控制的体表渐变精密成形原理,将这一成果应用于未来发动机梯度功能部件的设计与研制。 (3)对科学发现点2、3做出重要贡献,是代表性论文5的作者,是编著8的唯一作者。支撑材料附件编号:1-1-5、1-1-8。
主要完成单位:
  1. 单位名称:西北工业大学
    单位贡献:西北工业大学为宁永权团队提供了优越的软硬件条件,建立了高温合金特种锻造和梯度热处理实验室,确保了项目的顺利进行。主要学术贡献包括:创新发展了虑及奥氏体十四面体空间堆垛晶面、晶棱、晶隅的再结晶形核理论,厘清了晶面、晶棱、晶隅再结晶形核优先性及竞争性,进一步丰富了金属材料动态再结晶理论;明晰了低温区细化、高温区粗化、过渡区梯度化的有序梯度微观演变机制,发明了超细晶涡轮盘梯度热处理新方法和新装备,突破了双性能涡轮盘有序梯度化精确控制技术,解决了国际公认“盘芯不细、盘缘不粗、过渡区形状和宽度不可控”难题。该项目所有成果均在西北工业大学完成,其知识产权归西北工业大学所有。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处