材料疲劳与断裂实验室_中国科学院金属研究所
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王斌简历
2022-03-23  |          【 】【打印】【关闭

王斌

工学博士 

副研究员 

1990年生于湖南永州 

Email:bwang12s@imr.ac.cn 

教育与工作经历 

2008.09-2012.06:东北大学,冶金工程,工学学士 

2012.09-2014.07:东北大学(金属所联合培养),材料学,工学硕士 

2014.09-2018.04:东北大学(金属所联合培养),材料学,工学博士 

2018.04-2020.12:中国科学院金属研究所,助理研究员 

2020.12至今:-中国科学院金属研究所,副研究员

研究方向 

金属材料及构件疲劳性能优化及可靠性评价 

主要成果 

  1)系统研究了时效处理对马氏体时效钢疲劳性能以及损伤机制的影响,发现影响裂纹扩展阻力的关键因素是析出相间距,增大析出相间距会提高裂纹扩展阻力;马氏体时效钢的疲劳强度呈现出随抗拉强度的提高而先增大后降低的趋势,在断裂模式即将发生转变的高强度区内,马氏体时效钢疲劳强度最高。

  2)系统研究了合金成分以及严重塑性变形对Fe-Mn-C系TWIP钢疲劳性能及损伤机制的影响,发现增加Fe-Mn-C系TWIP钢的C含量可以实现疲劳强度与疲劳裂纹扩展阻力的同步提高;TWIP钢的疲劳强度呈现出随屈服强度(塑性变形量)的增大而先快速后缓慢提高的趋势。

  3)分析了决定疲劳强度随抗拉强度增大而先升后降的本质原因,建立了光滑样品“拉伸性能转变-变形机制转变-疲劳性能转变”的联系,明确了变形机制转变点与最优疲劳强度点的对应关系,在此基础上提出了一个金属材料疲劳强度优化的强塑性匹配调整准则,并用18Ni马氏体时效钢、TWIP钢以及Cu-Al合金的实验数据对其进行了验证。

  4)系统研究了先进高强度钢点焊构件的微观组织、硬度分布和疲劳断裂行为,发现不论是拉剪型还是十字型点焊构件,当焊接薄板厚度和所受载荷方式相同时,点焊构件的疲劳性能基本没有差异,点焊构件的疲劳性能与母材性能基本无关;点焊构件的疲劳裂纹萌生于焊接两板交界面的焊点圆周处,然后在热影响区内扩展到贯穿板厚。

  5)系统研究了AISI 4340和GCr15钢的高周疲劳裂纹萌生行为,发现随抗拉强度提高,从夹杂物处萌生疲劳裂纹的概率会增大。通过分析疲劳裂纹萌生机制,建立了能量释放率与局部塑性变形吸收功之间的关系,提出了临界夹杂物尺寸与材料基体强韧性之间的关系表达式;针对不同类型夹杂物对疲劳寿命的影响,从夹杂物形状和体积出发,建立了含有类型参量的夹杂物应力强度因子修正模型,以定量评价不同夹杂物类型的疲劳寿命。

项目情况 

(一)项目负责人

1、国家自然科学基金青年基金项目,52001310,高强度马氏体时效钢缺口疲劳强度优化研究,2021.01-2023.12。

2、中国博士后科学基金第67批面上项目,2020M670810,应力比对马氏体时效钢最优疲劳强度的影响研究,2020.05-2022.05。

3、2021年度“吉林省与中国科学院科技合作高新技术产业化专项资金”项目,2021SYHZ0046,汽车封闭截面式扭力梁疲劳寿命优化研究,2021.01-2022.12。

4、中国石油天然气集团公司管材研究所“9Ni钢母材及焊缝低温疲劳性能研究”项目,2020.08-2021.01。

5、沈阳微控新能源技术有限公司“4340钢力学性能测试及飞轮构件疲劳裂纹扩展寿命分析”项目,2020.07-2020.08。

(二)项目参加人

1、“两机”重大科技专项子课题,2019-VI-0019,超强钢抗疲劳、耐腐蚀及强韧化机理, 2021.01-2024.12。

2、中国科学院C类战略性先导科技专项子课题,XDC04040502,轴承失效机理与滚动接触疲劳性能优化, 2020.01-2022.12。

3、2020年度“吉林省与中国科学院科技合作高新技术产业化专项资金”项目,2020SYHZ0008,组织强韧化提高超高强度汽车板簧疲劳寿命研究, 2020.01-2021.12。

4、国家自然科学基金青年项目,51801216,Fe-Mn-C(-Al)孪生诱发塑性钢抗低周疲劳设计和寿命预测研究, 2019.01-2021.12。

5、国家自然科学基金面上项目,51771208,孪生诱发塑性(TWIP)钢最优疲劳强度判据研究,2018.01-2021.12。

6、中国科学院B类战略性先导科技专项子课题,XDB22020202,高速列车关键构件疲劳可靠性研究,2016.09-2021.12。

7、中车长春轨道客车股份有限公司“材料及焊接结构力学性能测试技术研究项目疲劳数据库建设”研发项目,2019.01-2020.12。

8、马钢(集团)控股有限公司“机车车轮材料抗剥离性能研究”项目,2020.05-2020.09。 

荣誉与获奖 

1. 博士研究生国家奖学金. 2015。

2. 东北大学优秀博士毕业论文. 2019。

3. 沈阳市自然科学学术成果二等奖. 2020。

4. 金属研究所“2021年度(首届)青年学者论坛”二等奖. 2021。

发表论文 

1、1、Wang B#, Duan Q Q, Zhang P*, Zhang Z J, Li X W, Zhang Z F*. Investigation on the cracking resistances of different ageing treated 18Ni maraging steels. Mater. Sci. Eng. A, 2020, 771: 138553.

2、Wang B#, Zhang P*, Liu R, Duan Q Q, Zhang Z J, Li X W, Zhang Z F*. An optimization criterion for fatigue strength of metallic materials. Mater. Sci. Eng. A, 2018, 736: 105-110.

3、Wang B#, Zhang P*, Duan Q Q, Zhang Z J, Yang H J, Pang J C, Tian Y Z, Li X W, Zhang Z F*. Synchronously improved fatigue strength and fatigue crack growth resistance in twinning-induced plasticity steels. Mater. Sci. Eng. A, 2018, 711: 533-542.

4、Wang B#, Zhang P*, Duan Q Q, Zhang Z J, Yang H J, Li X W, Zhang Z F*. Optimizing the fatigue strength of 18Ni maraging steel through ageing treatment. Mater. Sci. Eng. A, 2017, 707: 674-688.

5、Wang B#, Zhang P*, Duan Q Q, Zhang Z J, Yang H J, Pang J C, Tian Y Z, Li X W, Zhang Z F*. High-cycle fatigue properties and damage mechanisms of pre-strained Fe-30Mn-0.9C twinning-induced. Mater. Sci. Eng. A, 2017, 679: 258-271.

6、Wang B#, Zhang Z J, Shao C W, Duan Q Q, Pang J C, Yang H J, Li X W, Zhang Z F*. Improving the high-cycle fatigue lives of Fe-30Mn-0.9C twinning-induced plasticity steel through pre-straining. Metall. Mater. Trans. A, 2015, 46: 3317-3322.

7、Wang B#, Duan Q Q, Yao G, Pang J C, Zhang Z F, Wang L, Li X W*. Fatigue fracture behaviour of spot welded B1500HS steel under tensile-shear load. Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct., 2015, 38: 914-922.

8、Wang B#, Duan Q Q, Yao G, Pang J C, Li X W, Wang L, Zhang Z F*. Investigation on fatigue fracture behaviors of spot welded Q&P980 steel. Int. J. Fatigue, 2014, 66: 20-28. 

9、Wang P#, Wang B, Liu Y, Zhang P*, Luan Y K, Li D Z, Zhang Z F*. Effects of inclusion types on the high-cycle fatigue properties of high-strength steel, Scripta Mater., 2022, 206: 114232.

10、Li H F#, Zhang P*, Wang B, Zhang Z F*. Predictive fatigue crack growth law of high-strength steels. J Mater. Sci. Technol., 2022, 100: 46-50.

11、Xia B#, Zhang P*, Wang B, Zhu Y K, Li X W*, Zhang Z F*. A simultaneous improvement of the strength and plasticity of spring steels by replacing Mo with Si. Mater. Sci. Eng. A, 2021, 820: 141516.

12、潘权文#, 颜莹, 李小武, 王斌*, 张鹏, 张哲峰. 热处理对双真空冶炼AISI 4340钢显微组织和拉伸性能的影响. 材料热处理学报, 2021,42(04): 87-95.

13、程亚军, 冷利, 宫柏山, 王科飞, 白鑫, 张鹏, 王斌*. 时效时间对7075铝合金疲劳裂纹扩展速率的影响. 材料热处理学报, 2021, 05: 26-31.

14、Xu Z K#, Wang B, Zhang P*, Zhang Z F*. Short fatigue crack growth behavior in 18Ni marageing steel. Mater. Sci. Eng. A, 2021, 807: 140844.

15、Xu Z K#, Wang B, Zhang P*, Zhang Z F*. A fast evaluation method for fatigue strength of maraging steel: The minimum strength principle. Mater. Sci. Eng. A, 2020, 789: 139659.

16、Liu R#, Zhang P?, Wang B, Zhang Z. J, and Zhang Z F?. A practical model for efficient anti-fatigue design and selection of metallic materials: I. Model building and fatigue strength prediction, J. Mater. Sci. Technol., 2021, 70: 233-249.

17、Liu R#, Zhang P?, Wang B, Zhang Z. J, and Zhang Z F?. A practical model for efficient anti-fatigue design and selection of metallic materials: II. Parameter analysis and fatigue strength improvement, J. Mater. Sci. Technol., 2021, 70: 250-267.

18、张哲峰#*, 邵琛玮, 王斌, 杨浩坤, 董福元, 刘睿, 张振军, 张鹏. 孪生诱发塑性钢拉伸与疲劳性能及变形机制. 金属学报, 2020, 56(04): 476-486.

19、Li H F#, Duan Q Q, Zhang P*, Zhou X H, Wang B, Zhang Z F*. The quantitative relationship between fracture toughness and impact toughness in high-strength steels. Eng. Fract. Mech., 2019, 211: 362-370.

20、Duan Q Q#, Wang B, Zhang P*, Yang K, Zhang Z F*. Improvement of notch fatigue properties of ultra-high CM400maraging steel through shot peening. J. Mater. Res., 2017, 32(23): 4424-4432.

申请专利

1、张鹏, 王鹏, 王斌, 庞建超, 张哲峰. 一种估算高强钢疲劳失效临界夹杂物尺寸的方法, 申请日期: 2020-11-09, 中国, CN202011236998.7. 

2、赵吉中, 王斌, 张鹏, 朱艳坤, 张哲峰, 伏培林, 阚前华. 一种循环载荷作用下金属结构接触问题的安定分析方法, 2020-8-25, 中国, CN202010862357.6.

3、张鹏, 许自宽, 王斌, 周相海, 段启强, 张哲峰. 一种通过拉伸试验预测金属材料疲劳强度的方法,2019-11-21,中国,ZL201911150020.6.

4、张鹏, 许自宽, 王斌, 段启强, 张哲峰. 一种细长金属材料拉伸试样的制备方法, 2019-11-21, 中国, ZL201911148965.4.

5、李瑞, 钱苗, 马恒, 陈庆吟, 周相海, 段启强, 王斌, 张鹏. 一种测试预紧螺栓轴向应力疲劳寿命的试验方法 2018-12-05, 中国, CN201811476566.6.

6、张鹏, 许自宽, 王斌, 段启强, 张哲峰. 一种含穿透短裂纹的金属材料板状疲劳试样的制备方法, 2018-8-28, 中国, CN201810985160.4. 

7、张鹏, 许自宽, 王斌, 段启强, 张哲峰. 一种轴向加载高周疲劳裂纹萌生寿命的测量方法, 2018-8-28, 中国, ZL201810985004.8. 

8、张鹏, 李鹤飞, 周相海, 王斌, 段启强, 张哲峰. 一种估算高强钢平面应变断裂韧性KIC的方法, 2018-08-13, 中国, CN201810915783.4. 

9、张哲峰, 王斌, 张鹏, 刘睿, 庞建超, 段启强. 一种通过拉伸性能确定金属材料疲劳强度的方法, 2017-11-30, 中国, ZL201711237807.7.

10、张哲峰, 刘睿, 张鹏, 张振军, 田艳中, 王斌, 庞建超. 一种金属材料疲劳强度的预测方法, 2017-11-30, 中国, CN201711235841.0.

11、王学刚, 吴细毛, 王强, 段启强, 侯嘉鹏, 王斌, 张哲峰. 一种铝合金导线单丝轴向应力疲劳试验夹具及其夹持方法, 2015-06-18, 中国, CN201510340527.3. 

12、王学刚, 吴细毛, 王强, 段启强, 侯嘉鹏, 王斌, 张哲峰. 一种铝合金导线单丝轴向应力疲劳试验夹具, 2015-06-18, 中国, CN201520423996.7.

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