中国科学院金属研究所张士宏

dasaochu

张士宏，中国科学院金属研究所研究员，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。


张士宏
性　别        男        最高学历        博士研究生
职　称        研究员        专家类别        博士生导师
部　门        沈阳先进材料研究发展中心 专用材料与器件研究部
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，专用材料与器件研究部
邮政编码        110016        电子邮件        shzhang@imr.ac.cn
电　话        +86-24-83978266        传　真        +86-24-23891320
简历：
　　1981—1991年 在哈尔滨工业大学金属塑性加工专业本科、硕士和博士学习，1991年9月获得工学博士学位；
　　1991.9 -1993.10 在哈尔滨工业大学力学系做博士后研究，
　　1993.10-1995.6 哈尔滨工业大学材料学院副教授；
　　1995.6—1996.2 任丹麦Danfoss 公司研究员；
　　1996.2—1998.7 任丹麦Aalborg 大学研究员；
　　1998.8—1999.8 任哈尔滨工业大学教授；
　　1999年8月以来 任中国科学院金属研究所研究员、博士生导师。
　　2001年11月以来 中国科学院精密铜管工程研究中心主任
　　2011年6月以来 中国科学院金属研究所专用材料与器件研究部副主任
研究领域：
　　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（包括钛镍记忆合金）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。
承担科研项目情况：
　　（1）与金龙铜管集团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；
管件脉动液压成形模具及设备系统
　　（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。
温热成形镁合金板件
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，中国锻造协会钣金委员会首席专家。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：
　　[1] 《塑性加工先进技术》，张士宏， 科学出版社 2012-07-01
　　[2] 《MSC.Marc在材料加工工程中的应用》，2010，水电出版社
　　[3] 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 Performance: Volume 22, Issue 8 (2013), Page 2382-2388
　　[4] Y. Xu, S.H. Zhang,M. Cheng and H.W. Song,In situ X-ray diffraction study of martensitic transformation in austenitic stainless steel during cyclic tensile loading and unloading, Scripta Materialia 67 (2012) 771–774
　　[5] Y. Xu, S H Zhang,The enhancement of transformation induced plasticity effect on austenitic stainless steels by cyclic tensile loading and unloading, Materials Letters 65 (2011) pp. 1545-1547
　　[6] G.S.Song, 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 509 (2011) pp. 6481-6488
　　[7] S H Zhang, H Y Zhang, M Cheng, Tensile deformation and fracture characteristics of delta-processed Inconel 718 alloy at elevated temperature, Materials Science & Engineering A 528 (2011) pp. 6253-6258
　　[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 Design, 46, Issue 12, (2010) pp. 1146-1154
近期国际国内会议报告及任职等：
　　[1] The 11th International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes (NUMIFORM2013, 6-10 July)国际会议主席
　　[2] The 7th Pan-Yellow Sea Rim symposium on Magnesium alloys OCT 14-17, 2012, Shenyang, 会议主席
　　[3] Developments of Mg warm forming technologies in China, 15th International Conference on Advances in Materials and Processing Technologies, (AMPT 2012) from  2012.9.23-26 国际会议特邀报告
　　[4] ICTP’2014国际学术大会学术委员会委员， 2014 Oct 19-24, Japan
近期获得专利：
　　[1] 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 200910010985.5
　　[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    200910248763.7
　　[3] 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 201120204110.1
　　[4] 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   201120501786.7
　　[5] 张士宏，林涛，宋鸿武，程明，曲周德 一种热冲压成型模具       201220121469.7
　　[6] 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200510 046938.8
　　[7] 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200510 046960.2      
　　[8] 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200810 013023.0
　　[9] 程明,张士宏,才胜,王瑞雪, 多功能微塑性成形系统 201020 276645.5

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　7月30日，《稀有金属》第四届编委会会议在北京举行。《稀有金属》名誉主编、有色金属研究总院前院长屠海令院士向金属所张士宏研究员颁发了“特殊贡献编委”证书，并聘任张士宏研究员为《稀有金属》第四届编委会委员。此次《稀有金属》编委会共表彰了两名特殊贡献编委和4名优秀编委，张士宏研究员是两位“特殊贡献编委”之一。
　　《稀有金属》期刊是中国科协主管、中国有色金属学会与有研科技集团有限公司（原有色金属研究总院）有研博翰（北京）出版有限公司联合主办出版的中文学术期刊，创刊于1977年，被《工程索引》等国际重要数据库收录。张士宏研究员近20年来连续为该期刊评审了大量稿件，2009年以来连续被聘为第二届、第三届和第四届编委会委员。张士宏研究员还于2009年同时连续被聘任为该集团国际学术期刊Rare Metals的编委会委员。该期刊由Springer出版集团发行，并被SCI收录，影响因子达到1.875，在我国有色金属材料期刊中位于第一位，二区。

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　9月2日，由江西铜业技术研究有限公司（排名第1位）、江西江铜龙昌精密铜管有限公司（排名第2位）和中国科学院金属研究所（排名第3位）合作完成的科研成果“大螺旋角无缝内螺纹铜管的研究与开发”在江西省科技奖励大会上获得江西省科技进步二等奖。金属所管板零部件塑性加工先进技术课题组张士宏研究员（排名第2位）、博士后刘劲松（排名第4位）和流程工业成形技术课题组陈岩副研究员（排名第10位）获得奖励。
　　2013年起，我所张士宏团队与江铜研究院、江铜龙昌铜管公司合作开发大螺旋角无缝内螺纹铜管，通过采用计算机模拟、模具智能化设计等先进手段，围绕大螺旋角无缝内螺纹铜管产业化关键技术，从材料性能、有限元模拟、内螺纹成形工艺等方面开展系统研究，实现高性能大螺旋角无缝内螺纹铜管工业化生产应用。本产品的开发进一步提升了我国精密铜管制造技术，引领了国内外精密铜管加工行业的技术进步：开发了基于优异性能控制的铜管拉拔工艺设计技术；开发了内螺纹铜管模具智能化设计平台；研发出系列大螺旋角无缝内螺纹铜管，其管形外径分别为Φ5、Φ7和Φ9.52mm，螺旋角较原内螺纹铜管提高0.6-1.5倍，米克重降低1.9%左右，冷凝传热系数较普通内螺纹铜管提升17%。
　　本项目系列技术成果已在江铜龙昌铜管公司得到了产业化应用，2017年-2019年期间，累计销售大螺旋角铜管3.8万余吨，带来销售收入16亿余元，利润8000余万元。大螺旋角内螺纹铜管新产品已经在美的公司大量使用，成为美的公司节材、节能型空调所使用的新一代高效换热铜管。同时，该技术也在国内其它的精密铜管生产厂家得到产业化推广。
　　项目技术成果填补了国内内螺纹铜管成形模具设计软件的空白，引领了铜管加工行业技术的发展，推动了大螺旋角内螺纹铜管技术的产业化进程。研制的大螺旋角内螺纹铜管产品换热效率高、米克重小，它的成功推广应用，降低了空调中铜管使用量，提高了空调能效，推了动空调产业升级和节材、节能。

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10月31日，中国科学院金属研究所塑性加工先进技术团队承担的“航空超高速冲击液压成形技术与装备”通过了由中国机械工程学会组织的科技成果鉴定。
　　金属所副所长刘岗参加鉴定会并致辞。北京航空航天大学万敏教授担任评审专家组组长。张士宏研究员、徐勇项目研究员等主要研究人员向专家组汇报了项目研制情况并回答专家提问。
　　该项目基于高应变速率增塑的材料特性，提出了一种全新航空钣金零件制造技术，实现将液压成形与冲击成形二者的有机结合，攻克了高压蓄能组合装置、新型“杆+锤”驱动结构设计、动态减阻设计等关键结构设计，实现了高速高能量冲击源的输出及精确控制，成功研制出新型超高速冲击液压成形专用装备，并开发出相应的先进成形技术和产品。

　　项目团队先后与国内多家航空制造企业开展深入合作，实现了加强框体类零件、非对称锥型类零件、带曲率半管类零件、深腔回转体类零件等多款航空典型钣金零件的高效、高质量成形，涵盖了铝合金、铝锂合金、钛合金等低塑性材料的成形、冲孔以及校形等各个工艺过程。
　　鉴定委员会一致认为：项目技术难度大、创新性强，具有自主知识产权，总体技术达到国际先进水平，同意通过科技成果鉴定。
　　该项目成果将为航空高性能轻量化零部件的高效率、短流程、绿色智能制造提供技术支持。