关于中国科学院金属研究所张哲峰教授学术报告的通知

张哲峰

中国科学院金属研究所，沈阳材料科学国家（联合）实验室

 

　 　 面心立方金属是金属材料家族中重要的成员，由于具有良好的加工与成型性，在工程中得到了广泛应用。本项研究首先从揭示各种典型面心立方金属与合金的疲劳损伤微观机制入手，系统地研究了各种典型面心立方金属与合金的疲劳位错演化过程与形成机理，提出层错能是控制其具有不同位错组态的重要参数，同时也控制其最终疲劳开裂难易程度；在此基础上，揭示了双晶体与多晶体中大角晶界与孪晶界面的疲劳损伤与开裂机制，发现随机大角晶界容易萌生疲劳裂纹，而各种孪晶界则相对难以萌生疲劳裂纹，并提出了孪晶界面萌生疲劳裂纹的临界条件。通过对面心立方金属滑移与孪生机制的认识，通过向铜中加入不同铝含量来降低其层错能，使其塑性变形机制逐渐以位错滑移为主向孪生变形为主，发现在严重塑性变形条件下提高铝元素含量（降低层错能）有利于铜铝合金的晶粒细化，最终使其拉伸强度与延伸率具有同步提高的趋势；与此同时，发现其疲劳极限也随铝合金含量增加而同步提高。由于层错能降低使其微观组织结构更稳定，进而提高疲劳裂纹萌生阻力，表现为疲劳延性指数的增加，在宏观上由于强化作用而增加了其疲劳强度系数。在此基础上提出通过控制面心立方金属的层错能来改变其变形与损伤机制，进而实现提高强度、延伸率和疲劳强度的目的。

 

张哲峰博士 简介：

　 　 男、1970年4月生，中国科学院金属研究所研究员、博士生导师、副所长；沈阳材料科学国家（联合）实验室主任助理、材料疲劳与断裂研究部主任。1992、1995年获西安交通大学材料科学与工程系学士、硕士学位；1998年获中国科学院金属研究所博士学位；2000年“全国优秀博士学位论文奖”获得者、2004年中国科学院“百人计划”入选者、2006年国家杰出青年科学基金获得者、德国“洪堡奖学金”获得者和日本“科学振兴会”资助研究员；国际强度委员会(ICSMA)委员、国际金属机械疲劳委员会(ICMFM)委员、中国材料研究学会理事、中国材料研究学会疲劳分会秘书长/理事、中国材料研究学会青年委员会副主任/常务理事、Mater. Sci. Eng., A、Inter. J. Fatigue、《科学通报》与《金属学报》刊物编委。

　 　 主要从事金属材料力学行为、强韧化机制、疲劳损伤与寿命预测、断裂机理与强度理论等方面研究工作。揭示了晶体学取向和层错能对面心立方金属低周疲劳位错组态演化规律；揭示了具有不同晶界铜双晶体的晶界疲劳开裂机理，提出了孪晶界面疲劳开裂的临界判据；揭示了面心立方金属与合金强韧化的层错能效应，提出降低层错能可同步提高拉伸强度与延伸率，同时也提高其疲劳强度。从宏观和微观两方面揭示了非晶合金材料拉伸与压缩剪切断裂的不对称性，归纳了各种非晶合金材料的一般性断裂规律，通过对不同材料断裂行为总结与力学分析，提出了一个新的统一拉伸断裂准则-椭圆准则，将四个经典断裂准则（最大正应力准则、屈特加准则、米塞斯准则和莫尔-库仑准则）有机地统一起来。

　 　 研究结果在Acta Mater.、Phys. Rev. Lett.、Prog. Mater. Sci.、Nature Mater.等SCI刊物上发表论文220余篇，被 SCI论文引用3300余次，单篇论文引用370余次，在国际学术会议上作邀请报告20余次，部分研究成果获“辽宁省自然科学二等奖”、辽宁省青年科技奖。