研究队伍
院士专家
研究部主任
博士生导师
杰出青年基金获得者
优秀青年基金获得者
万人计划
创新人才推进计划
研究员
副研究员
李殿中
性 别 最高学历 博士研究生
职 称 研究员 专家类别 材料加工模拟研究部主任、博士生导师
部 门 沈阳材料科学国家(联合)实验室 材料加工模拟研究部
通讯地址 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号,中国科学院金属研究所,材料加工模拟研究部
邮政编码 110016 电子邮件 dzli@imr.ac.cn
电 话 +86-24-23971281 传 真 +86-24-83970097
简历:

  1992-1997年,沈阳铸造研究所,课题组长,主要从事凝固过程微观组织模拟与实验研究工作;

  1998年毕业于哈尔滨工业大学材料科学与工程系,获博士学位,同年入选中科院百人计划

  1998~2008年,中国科学院金属研究所,特殊环境材料研究部,研究部副主任;

  2008~至今,沈阳材料科学国家(联合)实验室,材料加工模拟研究部,研究部主任,党委委员。

研究领域:

  主要从事大型铸锻件关键材料成分优化和合金相控制研究,材料成形模拟和缺陷控制研究,金属凝固过程形核生长动力学模拟,钢在热变形条件下组织演变的计算机模拟,以及金属液流动过程的实时观察和计算机模拟等。

承担科研项目情况:

  李殿中研究员2001年入选中科院百人计划,任中科院金属研究所材料加工模拟研究部主任,多年来主要从事大型铸锻件铸造与锻造过程关键技术开发与推广应用工作。先后承担了国家机床重大专项、核电重大专项、国家科技支撑计划、国家自然科学基金、中国科学院振兴东北老工业基地重大项目等多项课题,获授权发明专利30余项,在Phys Rev LettActa Mater等结构材料顶级期刊上发表论文70余篇。

  大型铸锻件是重大工程的核心部件,其制造能力是衡量一个国家工业水平的重要标志。然而,由于加工工艺落后,我国大型铸锻件曾长期依赖进口,受制于人。这种被动局面严重制约重大工程进展,甚至影响经济和国防安全。为解决这一瓶颈性问题,李殿中带领研究团队历经十多年的艰苦努力,紧紧围绕我国能源电力、冶金机械、船舶制造等重点产业的发展需求,系统研究了厚断面超大尺寸构件的成形、缺陷与组织演化规律,形成工艺图纸、规范、软件等成套原型技术,解决了大型合金钢锭及铸锻件的制造难题。形成了3项创新成果:

  低偏析微缺陷大型钢锭制备技术。发现夹杂物是形成A型偏析缺陷的根源,发展了宏观偏析形成理论,在此基础上开发多包延迟浇注、多梯度稳态热冒口及低氧纯净化控制技术;控制100吨级30Cr2Ni4MoV低压转子用钢锭的碳偏析在±0.02%之内、铸态缺陷当量小于Φ3mm,见图1

1 低偏析、微缺陷大型钢锭制备技术

Fig.1 Technology of manusfacturing low segregation, minor defect heavy ingot

  1)合金相定量化和组织均匀化控制技术。阐明了系列材料中合金相的作用与调控机理,控制ZG04Cr13Ni4Mo马氏体钢中易引起裂纹的δ铁素体含量为零,提升韧性的逆变奥氏体含量为10%-18%,实现强韧性最佳匹配,满足了三峡水轮机转轮铸件综合性能要求。

2 合金定量化和组织均匀化控制技术

Fig.2 Quantitatively control of micor-alloy and microstructural uniform control technique

  基于模拟计算的近终形成形技术。基于逆向模拟,开发出曲轴弯锻技术,消除折叠裂纹等缺陷;建立了锥度动态控制模型,开发锥形筒体锻件一体化成形技术,材料利用率提高30%;开发铸件全流程反变形控制技术,大型水轮机叶片单面加工余量由50-60mm降至20-30mm

3 大型铸锻件近终成形技术研究

Fig. 3 Near net shape forming technology of heavy casting and forging

  通过上述创新成果的应用,我国实现了三峡水轮机转轮铸件、大型船用曲轴、核电压力容器锻件等重大工程急需关键部件国产化。合作单位中国一重、中国二等企业近3年实现新增销售额20多亿元,相关技术已推广到国内50多家企业,提升了我国大型铸锻件整体制造技术水平。鉴于上述杰出贡献,李殿中研究员先后获得“何梁何利”科学与技术创新奖、辽宁省技术发明一等奖(排名第一),中国科学院杰出科技成就奖(排名第一), “十一五”国家科技计划执行突出贡献奖、中国技术市场协会金桥奖、国家科技进步二等奖(排名第一)。

社会任职:

  高档数控机床专项办公室,总体组专家;国家科学技术奖励工作办公室,评审专家;《金属学报》,编委会委员;《材料研究学报》,编委会委员;中国材料研究学会计算材料学分会,分会主席。

获奖及荣誉:

  2012年获国家科学技术进步二等奖,第一完成人

  2011年获“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖

  2011年获国务院政府特殊津贴奖

  2009年获得中国科学院杰出科技成就奖

  2007年获辽宁省技术发明一等奖

  2010年获辽宁省优秀专家奖

  2004年辽宁省科学技术进步二等奖

  2007年河北省科技进步一等奖

  2004年国家科学技术进步一等奖

  2009年获辽宁省第五批省级优秀专家

  2004年中国冶金先进青年科技工作者

  2007年何梁何利科学与技术创新奖:青年奖

  2008年第六届辽宁省优秀科技工作者

  2008年第三届沈阳市十大科技英才

代表论著:

  1. Chen Y, Bogno AA, Xiao NM, Billia B, Kang XH, Nguyen-Thi H, Luo XH, Li DZ. Quantitatively comparing phase-field modeling with direct real time observation by synchrotron X-ray radiography of the initial transient during directional solidification of an Al-Cu alloy. Acta Materialia, Vol.60, pp.199-207 (2012).

  2. Zheng CW, Raabe D, Li DZ. Prediction of post-dynamic austenite-to-ferrite transformation and reverse transformation in a low-carbon steel by cellular automaton modeling. Acta Materialia, Vol. 60, pp. 4768-4779 (2012).

  3. Niu, HY; Chen, XQ; Wang, SB; Li, DZ; Mao, WDL; Li, YY. Families of Superhard Crystalline Carbon Allotropes Constructed via Cold Compression of Graphite and Nanotubes. Physical Review Letters, 2012,108(13):135501

  4. Mingyue Sun, Luhan Hao, Shijian Li, Dianzhong Li, Yiyi Li, Modeling flow stress constitutive behavior of SA508-3 steel for nuclear reactor pressure vessels, Journal of Nuclear Materials. 418 (2011) 269-280.

  5. Sang BG, Kang XH, Liu DR, Li DZ. A novel technique for reducing macrosegregation in heavy steel ingots. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 210, pp 703-711 (2010).

  6. Wang P, Lu SP, Xiao NM, Li DZ, Li YY. Effect of delta ferrite on impact properties of low carbon 13Cr-4Ni martensitic stainless steel. Materials Science and Engineering A, Vol. 527A, pp.3210-3216 (2010).

  7. Lu, SP; Wei, ST; Li, DZ; Li, YY. Effects of heat treatment process and niobium addition on the microstructure and mechanical properties of low carbon steel weld metal. Journal of Materials Science , Vol. 45(9), 2390-2402(2010).

  8. Zheng CW, Xiao NM, Hao LH, Li DZ, Li YY. Numerical simulation of dynamic strain-induced austenite-ferrite transformation in a low carbon steel. Acta Materialia, Vol.57, pp. 2956-2968 (2009).

  9. Li DZ, Xiao NM, Lan YJ, Zheng CW, Li YY. Growth modes of individual ferrite grains in the austenite to ferrite transformation of low carbon steels. Acta Materialia, Vol. 55, pp. 6234-6249 (2007).

  10. Xiao NM, Tong MM, Lan YJ, Li DZ, Li YY. Coupled simulation of the influence of austenite deformation on the subsequent isothermal austenite –ferrite transformation, Acta Materialia, Vol. 54, pp.1265-1278 (2006).

近期国际国内会议报告及任职等:

  1. 特邀报告:Multi-scale Modelling of Channel Segregates in Steel Ingots
  
会议名称第七届材料制备工艺物理与数值模拟国际会议
  会议主办方:奥卢大学
  会议时间:2013616-19
  会议地点:芬兰,奥卢

  2. 特邀报告Process modelings and simulations of heavy castings and forgings
  会议名称:The 11th International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes
  会议主办方:中国科学院金属研究所
  会议时间:20130706
  会议地点:中国,沈阳

  3. 特邀报告:Martensitic Stainless Steel 0Cr13Ni4Mo for Hydraulic Runner
  会议名称:可再生与新能源材料的挑战
  会议主办方:The American Ceramic Society
  会议时间:20100221
  会议地点:Florida, USA

近期获得专利:

  1.  发明专利:一种抑制大型钢锭偏析的方法、发明人:桑宝光;李殿中;夏立军;康秀红;李依依、专利号:ZL200810011409.8

  2. 发明专利:一种低偏析大型钢锭制造方法、发明人:康秀红;陈露贵;夏立军;李殿中;傅排先;李依依、专利号:ZL200810010341.1

  3. 发明专利:一种大型钢锭偏析的研究方法、发明人:陈露贵;康秀红;夏立军;李殿中;傅排先;李依依、专利号:ZL200810010340.7

  4. 发明专利:一种钢锭中固相移动的模拟方法、发明人:刘东戎;桑宝光;康秀红;李殿中、专利号:ZL200910248782.X

  5. 发明专利:一种10-30吨底漏钢包炉外精炼方法、发明人:傅排先;刘宏伟;康秀红;夏立军;李殿中;李依依、专利号:ZL200810011903.4

  6. 发明专利:通过加快底部、侧壁冷却获得低偏析大型钢锭的制造方法、发明人:桑宝光;李殿中;夏立军;康秀红;陈露贵;傅排先;李依依、专利号:ZL200810011408.3

  7. 发明专利:一种通过机械搅拌抑制大型钢锭宏观偏析的方法、发明人:康秀红;桑宝光;夏立军;李殿中;刘宏伟;刘东戎;李依依、专利号:ZL200910012415.X

  8. 发明专利:一种消除高强韧性马氏体不锈钢中δ铁素体的方法、发明人:王培;康秀红;李殿中;夏立军;陆善平;李依依、专利号:ZL200810013231.0

  9. 发明专利:超超临界钢的晶粒细化方法、发明人:胡小强;罗兴宏;康秀红;夏立军;李殿中、专利号:ZL200810010617.6

  10. 发明专利:一种超超临界钢的正火热处理工艺、发明人:胡小强;罗兴宏;肖纳敏;李殿中;李依依、专利号:ZL200810228023.2

  11. 发明专利:一种基于定量设置反变形量的设计铸件模型的方法、发明人:王培;肖纳敏;李殿中;李依依;彭凡;张立文;张瑞雪;马进;刘恒、专利号:ZL200910248785.3

  12. 发明专利:大型铸钢支承辊制备工艺、发明人:李殿中;康秀红;夏立军;柯伟;李依依、专利号:ZL200610048038.1

  13. 发明专利:铸钢支承辊整体铸造方法、发明人:李殿中;康秀红;夏立军;柯伟;李依依、专利号:ZL200410021595.5

  14. 发明专利:大型船用曲轴曲拐弯曲锻造模具及预成形毛坯的设计方法、发明人:孙明月;陆善平;李殿中;李依依、专利号:ZL200610134112.1

  15. 发明专利:组合式通用大型船用曲轴曲拐弯曲锻造下模及设计方法、发明人:孙明月;陆善平;李殿中;李依依、专利号:ZL200710157560.8

  16. 发明专利:一种船用曲轴红套过盈量的设计方法、发明人:孙明月;陆善平;李殿中;李依依;于迎记;王树强;邵龙成、专利号:ZL200910010338.4

  17. 发明专利:大型船用曲轴曲拐弯锻精整装置及使用方法、 发明人:孙明月;陆善平;李殿中;李依依、专利号:ZL200710159290.4

  18. 发明专利:一种大型钢锭WHFFM法拔长工艺、发明人:李世键;孙明月;李殿中、专利号:ZL200910010455.0

  19. 发明专利:一种可视化铸造方法、发明人:李殿中;康秀红;夏立军;李依依、专利号:ZL200410100470.1

  20. 发明专利:锥形筒体锻件形成过程中间坯和预制坯的设计方法、发明人:孙明月;李世键;陆善平;李殿中;李依依;孙嫘;孙海燕;程巩固;刘志颖;刘晓光、专利号:ZL200910011180.2

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