讲座名称：周惠久论坛——跨工序跨尺度的高性能材料制备与生产的数字孪生初探

讲座人：尹海清 教授 （北京科技大学）

讲座时间 ：2024年10月22日  上午9：00

讲座地点 ：兴庆校区 仲英楼 材料学院 第一会议室（A245-247）

讲座人介绍：

尹海清，北京科技大学教授、博士生导师。2006 年入选“北京市科技新星计划”。长期从事高熵合金、高温合金、不锈钢等材料的跨尺度设计及增材制造与粉末冶金制备、材料数据及机器学习的研究。主持和承担了国家重点研发计划重点项目课题、军科委基础加强计划重点基础研究项目课题、国家自然科学基金、国家科技基础条件平台建设项目、北京市自然科学基金、北京市科技计划项目等30余项。担任材料基因工程北京市重点实验室副主任、全国科技平台标准化技术委员会科学数据专家组成员、亚洲材料数据委员会委员及中方联络人、粉末冶金产业技术创新战略联盟团体标准委员会分领域委员&粉末注射成形专业委员会委员、中国材料与试验标准化委员会（CSTM）材料基因工程标准化领域委员会委员、粉末冶金领域委员会委员，《粉末冶金工业》、《中国科技资源导刊》、《Data in brief》杂志编委等职务。获省部级科技成果奖一等奖2项，二等奖3项。发表学术论文100余篇，SCI收录80余篇，EI收录90余篇，授权发明专利10余项。

讲座内容：数字化是建立“黑灯工厂”，解决生产线上劳动力不足等问题的根本手段。增材制造技术因其具有制造周期短、近净成形及性能优异等特点，已成功应用于钛合金、不锈钢、铝合金等先进材料的零件生产，而传统铸锻轧技术在大国模标准零件生产上仍具有强有力的价格和效率优势。本文针对增材制造高性能不锈钢以及传统方法生产高性能高速钢的制备和生产流程，开展跨长度尺度、跨生产工序的计算模拟。探究了增材制造过程无裂纹缺陷的材料成分优化筛选、氧化物在熔池中的行为及其作用机理，打印全流程的温度场模拟，熔池的熔化与凝固过程组织演变，及固态循环相变的微观组织场的耦合模拟，揭示了增材制造过程高的氧含量提升力学性能的机理及调控氧行为的元素筛选，以及工艺参数变化对微观组织演变的作为机理。探究了高速钢生产的均匀化加热-锻造开坯-轧制变形-球化退火等工艺的温度场、气体、流场、应变场、应力场核心影响因素的精准量化，获得在外场作用下的碳化物及基体组织的演变，并通过跨工序的数据传输与机器学习分析，实现组织及碳化物的行为描述，以及力学性能的预测。上述应用案例的研究结果为材料规模化生产过程的数字孪生的探索在一定程度上奠定了初步的基础理论。

主办单位：

材料学院

金属材料强度国家重点实验室