6月10日,中国金属学会发布“关于表彰第十五届中国金属学会冶金青年科技奖获奖者的决定”,全国共20人被授予第十五届中国金属学会冶金青年科技奖,上海大学先进凝固技术中心(简称CAST)副研究员仲红刚成功入选。
“中国金属学会冶金青年科技奖”是由中国金属学会设立、承办并组织实施,面向全国冶金行业广大青年科技工作者的奖项。该奖项主要表彰奖励在冶金工业发展、社会进步和科技创新中作出突出成就的青年科技人才,旨在造就一批活跃在冶金科技前沿的青年学术和技术带头人,为推动冶金工业科技进步和经济社会发展、建成创新型国家和世界科技强国作出新的贡献。
仲红刚副研究员作为CAST团队冶金凝固热模拟方向的负责人一直致力于冶金凝固过程研究,主持国家自然科学基金、重点研发计划子课题、企业技术开发等课题20项,在Metall mater trans B, J Magnes Alloy, J Mater Process Tech 等国际著名期刊发表学术论文80余篇,出版专著1部,授权发明专利21项,软著3件。仲红刚副研究员的此次入选,再次反映出中国金属学会和行业专家对CAST团队坚持原创性研究,服务行业发展的认可。
由于高温、不透明、连续化、大规模和条件多变等特点,冶金生产条件下金属凝固过程实验研究一直是国际冶金界的难题。实验手段的匮乏制约了人们对冶金凝固过程的认识和调控技术的开发,致使宏观偏析、缩孔疏松和热裂等凝固缺陷一直没有得到很好的解决。凝固过程的认知和凝固组织调控成为国际冶金界产品质量提升的共性瓶颈。
面对这一国际行业难题,CAST团队创始人翟启杰教授创造性地提出了基于条件相似以点见面的冶金凝固热模拟方法,成功地将十几吨至数百吨的冶金凝固过程“浓缩”到实验室用百克钢研究。
基于翟启杰教授提出的冶金热模拟方法,仲红刚副研究员先后发明了原位浇铸、原位液淬、枝晶生长调控、动态加载诱导凝固裂纹等数十项关键技术,研制出连铸坯枝晶生长、双辊薄带连铸、大型铸锭凝固、高通量凝固、动态加载凝固裂纹等多种冶金凝固热模拟试验机,解决了长期困扰国际冶金界的生产条件下金属凝固过程实验研究难题。这些研究装备不仅可以揭示成分、尺寸、工艺等因素对冶金凝固过程、组织和元素分布影响的定量规律,而且可获得固液界面形貌、界面前沿溶质和夹杂物分布及演变等目前其它实验手段无法得到的重要信息,并为评价夹杂物促进异质形核能力、认识凝固裂纹形成条件和机制等冶金界关注的共性基础问题提供了有效实验手段。依托热模拟技术,支持了宝钢、鞍钢等大型冶金企业新产品研发和工艺优化,为企业节约研发成本和创造经济效益2.7亿元。热装备也已被多家高校和大型企业研究院采购,销售额1400余万元。该项研究成果获日内瓦国际发明展金奖和冶金科学技术一等奖,并为CAST团队获得国家技术发明二等奖、上海市技术发明一等奖和上海自然科学一等奖提供了有力支撑。仲红刚副研究员也荣获全国铸造行业优秀青年人才奖,并入选国际材料加工物理模拟与数值模拟联合会(IFPNS)理事,中国金属学会近终形制造分会委员和连铸分会委员。

图1 连铸坯枝晶生长热模拟方法及装备

图2 热裂(凝固裂纹)热模拟方法及装备

图3 热模拟实验装备已被多家高校和研究机构采购
(先进凝固技术中心供稿)