许自宽

工学博士
中国科学院金属研究所  助理研究员

联系方式

办公电话：024-83978936
电子邮箱：zkxu16s@imr.ac.cn

教育与工作经历

2012.09—2016.06　　西安交通大学，材料科学与工程，学士学位
2016.09—2022.06　　中国科学技术大学，材料物理与化学，博士学位
2022.08—至今　　　  中国科学院金属研究所，材料使役行为研究部，助理研究员

研究方向

复杂载荷下高强钢疲劳性能优化及评价

主要成果

　　研究了马氏体组织超高强钢在拉-压以及扭转循环加载过程中的疲劳损伤行为，着重探讨板条马氏体组织对材料高周疲劳损伤机制和性能的影响，通过改进材料和工艺实现了高强钢疲劳性能记录的突破。相关研究在Acta Mater.、J. Mater. Sci. Technol.、Int. J. Fatigue、Mater. Sci. Eng. A等期刊发表论文19篇（第一作者及通讯作者12篇）；申请国家专利11项（授权3项）。

项目情况

1、中国科学院金属研究所创新基金项目，2024-PY07，高强钢扭转疲劳强度预测模型研究，2024.01-2025.12，项目负责人

2、国家重点研发计划，2022YFB3705203，面向服役表现的组织性能协同调控研究，2022.11-2025.10，参与人

3、“兴辽人才”项目，XLYC2202037，高性能材料与关键构件抗疲劳设计制备，2023.10-2026.09，参与人

4、国家自然科学基金面上项目，51975552，孪生诱发塑性钢的电致损伤愈合机制及疲劳延寿工艺研究，2020.01-2023.12，参与人

5、轧制技术及连轧自动化国家重点实验室开放课题，2021RALKFKT004，亚稳奥氏体对Q&P钢疲劳裂纹扩展行为影响研究，2021.07-2023.06，参与人

6、中国科学院金属研究所创新基金，2022-PY06，高强钢疲劳强度应力比修正模型研究，2022.01-2023.12，参与人

7、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， 2020.01-2022.12，参与人

代表论文：

[1] Xu Z K,Wang P,Zhang P*,Wang B,Liu Y,Luan Y K,Wang P,Li D Z,Zhang Z F*. Fatigue strength optimization of high-strength steels by precisely controlling microstructure and inclusions. J. Mater. Sci. Technol. 2025,230: 165-176.

[2] Wang P#,Xu Z K#,Zhang P*,Wang B,Liu X C,Zhu Y K,Liu R,Liu Y,Luan Y K,Wang P,Li D Z,Ritchie R O*,Zhang Z F*. The highest fatigue strength for steels. Acta Mater. 2025,289: 120888.

[3] 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.

[4] 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.

[5] Xu Z K.,Wang B.,Zhang P.*,Gu X. Z.,Zhang Z. F.*. Crack branching and deflection in AISI 4340 steel under cyclic torsional loading. Mater. Sci. Eng. A,2023,863: 144561.

[6] Xu Z K,Gu X Z,Liu X L,Chen W H,Wang B,Zhang P,Yang M S,Chi H X,Zhang Z F. A time-saving method for evaluating the fatigue strength of carburized high-alloy steel containing carbides. Adv. Eng. Mater. 2024,26: 2402041.

[7] Xu Z. K.,Wang B.,Zhang P.*,Zhu Y. K.,Wang X. G.,Zhang Z. F.*. Crack initiation mechanism of AISI 4340 steel for high-cycle torsional fatigue loading. Steel Res Int,2023,94: 2200976.

[8] Xu Z K,Huang L X,Liu R,Zhan H Y,Zhang P,Dong C,Li M,Shen J R,Zhang Z F. High-cycle fatigue properties and life prediction of ZK30 magnesium alloy at room and elevated temperatures. J. Mater. Eng. Perform. 2023,33(19):10062–10070.

[9] Wang P.,Zhang P.*,Wang B.,Zhu Y. K.,Xu Z. K.,Zhang Z. F.*. Fatigue cracking criterion of high-strength steels induced by inclusions under high-cycle fatigue. J Mater Sci Technol,2023,154: 114-128.

[10] Wang B,Tian Z J,Qin J Y,Xu Z K,Zhang P,Shi F,Gu X Z,Li X W,Zhang Z F. Investigation on the Fatigue Behaviors of Maraging Steel at Different Stress Ratios. Adv. Eng. Mater. 2023,25: 2300712.

[11] Shao Z H,Zhu Y K,Zhang P,Cao Y F,Wang B,Xu Z K,Liu H Z,Gu X Z,Liu H W,Li D Z,Zhang Z F. Effect of Primary Carbides on Rolling Contact Fatigue Behaviors of M50 Bearing Steel. Int. J. Fatigue 2024,179: 108054.

申请专利

[1] 许自宽，苏晓琳，段启强，张鹏，谷雪忠，张哲峰，适用于线状材料拉—拉疲劳性能测试的夹持装置及测试方法，发明专利，申请号：202410607747.7

[2] 许自宽，苏晓琳，段启强，张鹏，谷雪忠，张哲峰，一种适用于线状材料疲劳性能测试的试样制备装置及方法，发明专利，申请号：202410607746.2

[3] 许自宽，张鹏，王斌，谷雪忠，张哲峰，一种适用于含复杂形状缺陷材料的疲劳寿命预测方法，发明专利，申请号：202311753631.6

[4] 许自宽，王斌，谷雪忠，陈为浩，方彬，张鹏，张哲峰，一种适用于渗碳材料疲劳强度快速评价方法，发明专利，申请号：202410553407.0

[5] 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，发明专利，申请号：ZL201810985004.8

[6] 张鹏，许自宽，王斌，段启强，张哲峰，一种含穿透短裂纹的板状疲劳试样的制备方法，发明专利，申请号：CN201810985160.4

[7] 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

[8] 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

[9] 许自宽，苏晓琳，段启强，张鹏，谷雪忠，张哲峰，适用于线状材料拉—拉疲劳性能测试的夹持装置，实用新型专利，申请号：202421065937.2

[10] 许自宽，苏晓琳，段启强，张鹏，谷雪忠，张哲峰，一种适用于线状材料疲劳性能测试的试样制备装置，实用新型专利，申请号：202421065920.7

[11] 许自宽，王斌，孙悦，谷雪忠，郑淮北，盛振东，王英虎，张鹏，张哲峰，基于短板组织硬度预测马氏体时效不锈钢疲劳强度方法，发明专利，申请号：CN202411188571.2.