张士宏,研究员,博士生导师,现任中国科学院金属研究所专用材料与器件研究部塑性加工先进技术研究组(AMFT)组长。主要研究方向有金属板材先进成形技术、精密管材成形技术、塑性加工过程与组织演变数值模拟和智能信息化技术应用等。
人物简介
张士宏师从王仲仁,现为中国科学院精密铜管工程研究中心主任,入选中国科学院“百人计划”,他发明了双层球形容器液压成形技术、高精度管材加工制备技术、管材电子成型技术等,其合作企业之一——金龙精密铜管集团股份有限公司已发展为世界上最大的专业铜管企业。
方向
(1)金属板材先进成形技术
包括板材液压成形技术、温热拉深成形技术、热冲锻成形技术等,尤其在镁合金板材的塑性成形研究方面居于国际先进水平。
(2)精密管材成形技术
包括高性能材料管坯制备,薄壁管材轧制、滚珠旋压、柔性弯曲、液压成形,以及铜、铝精密管材铸轧成形等。
(3)塑性加工过程与组织演变数值模拟和智能信息化技术应用等
研究成果
完成中科院“百人计划”项目(1999年),承担国家科技攻关项目、国家863项目、国家973项目、国家自然科学基金面上和重点项目(共6项),中丹、中意、中日国际合作项目以及企业委托项目30余项。研究成果先后在金龙精密铜管集团股份有限公司等企业和国家重大航天工程项目中获得应用。已发表国际国内期刊论文150余篇,其中SCI收入60余篇。申请专利50余项(已授权30项),注册软件版权4项。
领域
目前主要从事镁合金、钛合金、铜合金、不锈钢及高温合金等高性能结构金属材料的塑性加工先进技术研究:
(1)铜合金管材铸轧技术研究,包括连铸铜管坯行星旋轧技术、铜管浮动芯头多道次拉拔技术、内螺纹铜管滚珠旋压、铜管熔铸缺陷预测、铜管铸轧生产专家数据库及企业生产过程信息管理技术,热管稀土微合金化及除杂技术,获得国家科技攻关项目、国家自然科学基金、中科院高新产业等项目支持;
(2)镁合金板材冷热轧、交叉轧制、异步轧制原位EBSD方法研究塑性变形机理,板件温热成形、温热液压成形技术,以上项目获得国家863项目、国家自然科学基金、中丹政府间合作项目和中意国际合作项目资助;
(3)高温合金、不锈钢、钛合金(包括钛记忆合金)管坯高速率挤压、热旋成形、异型管件成形加工,滚珠旋压成形技术,特薄壁管材弯曲成形技术(厚度0.1-0.8mm,直径30-150mm),整体带筋壁板的填料滚弯成形技术,获得国家有关部门、重点实验室、省“杰出人才创新基金”及企业支持,成功应用于登月工程;
(4)汽车零部件成形新技术
汽车轮毂铸旋技术、汽车轮毂冲压成形工艺及性能控制;空心管件脉动液压成形技术;汽车板件冲锻成形技术
(5)高温合金、钛合金航空锻件锻造过程计算机模拟及组织演变和缺陷预测、锻后异常变形控制与性能预测,获得国家863、973项目、国家高档数控机床重大专项、航空预研及企业等支持。
承担科研项目
(1)与金龙精密铜管集团股份有限公司长期合作完成精密铜管铸轧技术实现连铸、行星轧制、连续拉拔、滚珠旋压、退火全过程国际领先,技术获得全面产业化,企业年销售额达到350亿元,2012年10月通过有色协会组织技术鉴定;
(2)研制精密高温合金、不锈钢、钛合金管材制备加工技术,应用于航空航天工程领域;
(3)高温合金钛合金热加工过程组织预测与工艺优化。实现合金锭料连续开坯锻造、热处理、预锻、终锻全过程热-力-组织耦合模拟-工艺过程优化,成功应用于航空锻造企业,获得国家软件版权2项。
(4)提出镁合金板件温热成形工艺,商业板材经适当精轧与热处理可以在100-170℃成形,开发镁合金手机壳、MP3/MP4外壳、相机外壳等产品。应用ENSD跟踪板材若干晶粒变形过程确定各滑移系、孪晶其顶级作用规律,应用晶体塑性力学提出孪晶与解孪晶计算模型。
社会任职
中国机械工程学会塑性工程分会副主任委员;辽宁省塑性工程分会副主任委员;中国板成形技术研究会副秘书长,中国锻造协会金委员会首席专家。第11届国际数值模拟方法与工业应用学术大会(NUMIFORM’2013)主席。IDDRG2015国际会议主席;第7届环黄海镁合金国际研讨会主席;国际塑性加工学术大会ICTP学术委员会委员。Rare Metals,塑性工程学报等10个国内外期刊编委。
获奖及荣誉
1998年入选中国科学院“百人计划”及“引进国外杰出人才”;
2007年12月入选辽宁省“百千万人才工程”百人层次;
1997年获得国家教委科技进步二等奖;
获英国机械工程师学会2010年度A.M.Strickland奖。
代表论著
《塑性加工先进技术》,张士宏,科学出版社
《MSC.Marc在材料加工工程中的应用》,2010,水电出版社
Bin Wang, S H Zhang, M Cheng, H W Song, Dynamic Recrystallization Mechanism of Inconel 690 Superalloy During Hot deformation at High Strain Rate, Journal of Materials Engineering and 表演: Volume
Y. Xu, S.H. Zhang,M. Cheng and H.W. Song,In situ X-ray 衍射 study of martensitic transformation in austenitic stainless steel during cyclic tensile loading and unloading, Scripta Materialia
Y. Xu, S H Zhang,The enhancement of transformation induced plasticity effect on austenitic stainless steels by cyclic tensile loading and unloading, Materials Letters
[6]G-sparklingSong, S H Zhang, L Zheng, L. Q Ruan, Twinning, Grain Orientation and Texture Variation of AZ31 Mg Alloy during Compression by EBSD Tracing, Journal of Alloys and Compounds
S H Zhang, H Y Zhang, M Cheng, Tensile deformation and fracture characteristics of delta-processed Inconel 718 alloy at elevated 温度, Materials Science \u0026 Engineering A
[8]S.H. Zhang, G.L. Zhang, J.S. Liu, C.S. Li, R.B. Mei, A fast rigid-plastic finite element method for online application in strip rolling, Finite Elements in Analysis and 设计
会议报告及任职
The 11th International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes
The 7th pan黄色 Sea Rim symposium on 镁 alloys OCT
Developments of Mg warm forming technologies in China, 15th International Conference on Advances in Materials and Processing Technologies, (AMPT 2012) from
ICTP’2014国际学术大会学术委员会委员
近期获得专利
张士宏,孙成,唐伟东,王忠堂具有内凸微结构的金属薄壳件两道次冲锻成形方法
[2]程明,张士宏,徐勇,王瑞雪,张海渠一种简易的管材液压胀形装置及胀形方法
张士宏,徐勇,程明,宋鸿武,林小波波动加载管材液压成形超高压系统
张士宏,宋洪武,陈岩,程明带有局部结构的复杂薄壳件冲锻成型模具
张士宏,林涛,宋鸿武,程明,曲周德一种热冲压成型模具
李章刚,张士宏,徐永超,王忠堂,郑文涛,任丽梅镁合金薄壳件热冲锻成形方法及其专用模具
任丽梅,张士宏,徐永超,王忠堂,李章刚,郑文涛一种镁合金手机外壳的温热成形方法及其专用模具
程明,张士宏,王瑞雪高温固体界面动态接触换热系数的测量方法和测量装置
[9]程明,张士宏,才胜,王瑞雪,多功能微塑性成形系统