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王常帅
性 别 最高学历 博士研究生
职 称 项目研究员 专家类别 硕士生导师
部 门 高温结构材料研究部
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
邮政编码 110016 电子邮件 cswang@imr.ac.cn
电 话 +86-24-83978449 传 真  
简历:

2001-2005西北工业大学 材料成型与控制工程 本科;

2005-2011西北工业大学 材料加工工程 博士;

2011至今 中国科学院金属研究所 助理研究员、副研究员、项目研究员

研究领域:

  以先进超超临界电站、燃机用热端部件核心问题为导向,开展长寿命、耐蚀合金设计、制备和评价工作,主要研究领域涉及:1)基于损伤、成型行为的高强韧、优异工艺性合金设计;2)超长时服役组织退化及热稳定调控;3)高温氧化腐蚀环境下耐蚀合金设计及评价;4)基于工序特征的成型工艺精细化设计。

承担科研项目情况:

  典型件研制及关键技术突破

  下一代650~700℃等级超超临界燃煤电站机组(A-USC)具有更高的蒸汽参数,需采用具有优异高温强度的高温合金,但A-USC服役环境与航空发动机或工业燃气轮机显著不同,面临以下挑战:(1)长寿命:服役寿命20~30年;(2) 耐蚀:抗烟气煤灰和蒸汽氧化腐蚀;(3)优异工艺性:采用非真空冶炼、铸造、弯管、焊接等工艺;(4)低成本。在国家“863”计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家能源局示范工程等项目支持下,打破传统高温合金设计思路,设计了满足A-USC电站部件制造工艺和服役要求的镍铁基耐热合金GH984G(专利号:ZL201810923718.6和ZL201910235993.3)。目前,GH984G小口径锅炉管在我国首个700℃机组关键部件材料试验验证平台已通过3.5万小时的现场考核,创同类材料考核时间世界记录

  该项工作以电站部件制造工艺的和服役失效特征为出发点,突破了以下关键技术:

  1)基于电站材料蠕变损伤机制及断裂特征,在强化元素水平不变情况下,设计了兼顾强度和韧性,具有优异抗氧化腐蚀能力、热稳定性和工艺性的长寿命γ′沉淀强化镍铁基合金GH984G;

  2)根据大吨位镍铁基合金冶炼工艺特点,开发了10吨级镍铁基合金铸锭纯净化、成分均匀化和精确控制技术;

  3)基于工序状态和大型锻件组织不均匀性发展了热变形和热处理精细热加工技术;

  4)管道弯管、焊接和焊后热处理技术。

 

 

社会任职:
获奖及荣誉:

1) 2018年入选首批 “兴辽英才计划”青年拔尖人才

2) 2018年获教育部自然科学二等奖

代表论著:

1)C.S. Wang, F.Z. Zhang, Y.S. Wu, L.Z. Zhou. Phase precipitation behavior and its influence on mechanical properties of a solid-solution strengthened Ni-based alloy, Journal of Alloys and Compounds 931 (2023) 167482

2)C.S. Wang, Y.S. Wu, H. Li, L.Z. Zhou. Influencing mechanism of phosphorous on intragranular M23C6 of a Ni-base superalloy studied by atom probe tomography, Materials Letters 313 (2022) 131727

3)C.S. Wang, J.M. Chen, F.W. Zeng, Y.S. Wu, J.T. Guo, L.Z. Zhou. Effect of Nb/(Ti + Al) ratio on the phase stability and tensile properties of GH984G alloy, Materials Science & Engineering A 795 (2020) 139980

4)C.S. Wang, Y.S. Wu, Y.A. Guo, J.T. Guo, L.Z. Zhou. Precipitation behavior of sigma phase and its influence on mechanical properties of a Ni-Fe based alloy, Journal of Alloys and Compounds 784 (2019) 266~295

5)C.S. Wang, H.J. Su, Y.A. Guo, J.T. Guo, L.Z. Zhou. Solidification characteristics and segregation behavior of a P-containing Ni-Fe-Cr-based alloy, Applied Physics A 123 (2017) 587

6)C.S. Wang, Y.A. Guo, J.T. Guo, L.Z. Zhou. Gamma prime stability and its influence on tensile behavior in a wrought superalloy with different Fe contents, J. Mater. Res. 31 (2016) 1361~1371

7)C.S. Wang, Y.A. Guo, J.T. Guo, L.Z. Zhou. Microstructural changes and their effect on tensile properties of a Ni-Fe based alloy during long-term thermal exposure, Materials Science & Engineering A 670 (2016) 178~187

8)C.S. Wang, Y.A. Guo, J.T. Guo, L.Z. Zhou. Microstructural characteristics and mechanical properties of a Mo modified Ni-Fe-Cr based alloy, Materials Science & Engineering A 675 (2016) 314~322

9)C.S. Wang, Y.A. Guo, J.T. Guo, L.Z. Zhou. Investigation and improvement on structural stability and stress rupture properties of a Ni-Fe based alloy, Materials and Design 88 (2015) 790~798

10)C.S. Wang, T.T. Wang, M.L. Tan, Y.A. Guo, J.T. Guo, L.Z. Zhou. Thermal stability of a new Ni-Fe-Cr base alloy with different Ti/Al ratios. Journal of Materials Science and Technology 31 (2015) 135~142

11)王常帅,郭莉莉,唐丽英,周荣灿,郭建亭,周兰章. GH984G合金在700 ℃水蒸气中的氧化行为,金属学报 55 (2019) 893~901

12)王常帅,苏海军,郭永安,郭建亭,周兰章. 一种Ni-Fe-Cr基合金的凝固特征和偏析行为,稀有金属材料与工程 47(2018)3816~3823

近期获得专利

1)王常帅,吴云胜,秦学智,周兰章,专利名称:一种镍铁基合金的热加工工艺及应用,专利号:ZL201910235993.3,授权时间:2021年9月

2)王常帅,周兰章,吴云胜,郭莉莉,郭建亭,专利名称:一种高强抗氧化Ni-Cr-Fe基耐热合金,专利号:ZL201810923718.6,授权时间:2020年3月

3)周兰章,王常帅,侯介山,牟义强,杨飞. 一种高强韧Ni-Cr-Mo基铸造合金,专利号:ZL 201710912858.9,授权时间:2020年

4)周兰章,王常帅,郭永安. 超超临界锅炉用镍基高温合金及其制备方法和应用,专利号:ZL 201410597777.0 ,授权时间:2017年

5)秦学智,吴云胜,郭永安,王常帅,侯介山,周兰章.一种高强高韧铁镍铬基耐热合金及其制备方法,专利号ZL202010673827.4,授权时间:2021年

学术活动(近期国际国内会议报告及任职等)

1)Ni-Fe based alloy GH984G used for 700℃ coal-fired power plants,TMS年会能源材料分会,美国.加州,2017

2)Si、Mn在700℃电站大型铸件用K325合金中的作用研究, 第十四届高温合金年会,湖北.黄石,2019

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