钛基合金微观组织演化及力学行为模拟
徐东生1，王皞1，张金虎1，周刚1，张鉴2，滕春禹3，杨锐1
中国科学院金属研究所，沈阳
中国科学院计算机网络信息中心，北京
中国航空综合技术研究所，北京
摘要
钛合金的微观组织与织构对其力学性能特别是疲劳等使役性能有重要影响，但由于钛合金部件制备的工艺流程长，影响因素多，其微观组织与工艺参数之间的关系并不清晰。采用相场动力学方法模拟了传统钛合金和钛铝金属间化合物中不同条件下的相变过程。研究了温度、晶格缺陷以及外加应力对析出相变体形核及长大的作用，探索了这些因素对变体选择和微织构形成的影响。采用高通量原子模拟研究了α钛中多种晶界在不同应力条件下的变形行为，发现一种新的孪晶机制，并通过高通量第一原理计算初步筛选促进该孪晶的合金元素。这些研究获得的规律将为钛基合金的热机械处理等工艺的优化提供帮助。
DOI：10.12110/firstfmge.20171121.113
中国科学院金属研究所研究员、博导，高温结构材料计算设计创新方向负责人。兼任中国科学技术大学教授、美国俄亥俄州立大学兼职教授、中国材料研究学会计算材料学分会副主任委员、中国物理学会专业委员等。长期从事钛合金计算设计研究，针对新合金研制中的问题，结合实验研究开展多尺度模拟，为合金的设计与优化提供支撑。曾承担973（3项）、自然科学基金（3项）及科学院项目（5项），任“十三五”国家重点研发计划“航空用先进钛基合金集成计算设计与制备”项目负责人。发表论文100余篇，获专利6项；培养研究生20余名。多次组织或参与组织国际会议，20余次在国际会议上作邀请报告。