【正文】 平學(xué)術(shù)論文60篇以上；（8）申請國家發(fā)明專利20～25項。第五年（1）進一步補充完善相關(guān)理論與基礎(chǔ)實驗研究，完善相關(guān)技術(shù)原型研究；（2）開展強制均勻凝固流變鑄造、擠壓鑄造和流變鑄軋工藝技術(shù)研究及其在大型鋁合金鑄錠和構(gòu)件上的應(yīng)用研究；（3）將噴射成形沉積材料和直接成形模具用于試制先進航空裝備加工制造高性能工模具鋼銑刀、轉(zhuǎn)頭等樣件，進行示范應(yīng)用；（4）發(fā)展脆性難加工金屬材料控制凝固與控制成形的新原理與新方法；開展脆性材料高效制備加工工藝技術(shù)原型的工業(yè)應(yīng)用；（5）典型雙性能鈦合金整體結(jié)構(gòu)的激光熔化沉積制備及組織性能分析；基于激光熔化沉積技術(shù)的材料智能制備基礎(chǔ)理論與工藝原型；（6）基于材料成形加工智能化專家系統(tǒng)的特征目標參數(shù)的在線檢測、精確反饋控制技術(shù)；材料組織、性能和形狀尺寸的智能預(yù)報和控制系統(tǒng)的建立與完善；（7）各課題總結(jié)驗收，項目結(jié)題驗收。（1）建立預(yù)測多元合金非晶形成能力的原子尺度理論；建立非晶復(fù)合材料制備成形加工技術(shù)，制備出非晶復(fù)合材料零部件；（2）在高強度鋁合金大型鑄錠和精密鑄件成形技術(shù)方面取得突破，形成自主知識產(chǎn)權(quán)；在國家重大工程中得到示范性的驗證應(yīng)用；（3）建立高合金化工模具鋼材料大尺寸沉積坯和精密成形模具雙掃描噴射成形技術(shù)；開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高合金化工模具鋼新材料；（4）開發(fā)出2種典型脆性材料的高效制備加工新技術(shù)新工藝原型，其中1種在其它科技計劃項目的支持下，達到工業(yè)中試水平；（5）建立雙性能鈦合金整體結(jié)構(gòu)件激光熔化沉積制備基礎(chǔ)理論框架；開發(fā)出雙性能渦輪盤、壓氣機整體葉片盤及飛機用鈦合金整體結(jié)構(gòu)件；（6）智能制備加工技術(shù)在噴射成形、激光快速成形等方面得到初步應(yīng)用；建立大直徑渦輪盤、風(fēng)電電機主軸等鍛壓成形、高合金板材軋制等的智能控制技術(shù)原型；（7）發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文65篇以上；（8）申請國家發(fā)明專利15～20項；（9）五年共獲得省部級以上科技成果獎勵6~8項；（10）五年共培養(yǎng)博士研究生20名以上，碩士研究生50名以上。一、研究內(nèi)容本項目的研究重點是高性能金屬材料控制凝固與控制成形的科學(xué)基礎(chǔ)問題。體現(xiàn)控制凝固與控制成形的主要技術(shù)特征是，通過有效利用多種外場的綜合作用和工藝制度調(diào)控，實現(xiàn)對材料凝固、成形加工與熱處理過程的組織性能與形狀尺寸的積極、精確控制。為了發(fā)展控制凝固與控制成形的基礎(chǔ)理論和新原理、新方法，突破高性能金屬材料短流程制備加工的精確控形控性、高質(zhì)量工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，需要重點研究解決如下3個關(guān)鍵科學(xué)問題?？茖W(xué)問題一：強制凝固過程的傳質(zhì)傳熱行為與組織形成原理以強化形核控制、取向精確控制、分散控制凝固、大體積深過冷等為主要特征的強制凝固過程中，外場作用、熔體熱力處理、凝固方式、傳熱特征、溫度場分布等對合金成分分布、合金相的形成與抑制、凝固組織結(jié)構(gòu)與形貌、缺陷形成的影響機理與規(guī)律。科學(xué)問題二：制備與成形加工全過程的組織遺傳特征及其控制理論形變－熱處理－相變之間的相互作用規(guī)律，凝固組織、形變組織與相變組織之間的演化與遺傳特性，基于組織遺傳行為的精確控制原理與控制方法；組織演化對金屬本征脆性、脆塑轉(zhuǎn)變機理的影響?？茖W(xué)問題三：材料組織性能構(gòu)形的一體化智能控制理論基于人工智能技術(shù)的材料加工全過程組織性能與形狀尺寸精確控制的基本原理和方法，凝固與成形過程本質(zhì)特征與外場作用的映射規(guī)律，凝固與成形過程的理論建模與精確模擬，基于智能化專家系統(tǒng)的材料制備成形特征目標參數(shù)的在線檢測、精確反饋控制原理。圍繞上述三個科學(xué)問題，確定主要研究內(nèi)容如下：216。 強制凝固過程的傳質(zhì)傳熱行為與組織形成原理（1）多元高合金材料凝固的傳質(zhì)傳熱行為及其對凝固過程、組織與缺陷形成的影響規(guī)律。多元高合金材料在熱力處理、強制凝固過程中的組織與缺陷形成及演化原理、外場作用規(guī)律與精確控制方法；大體積金屬熔體強制均勻凝固控制與連續(xù)流變成形一體化技術(shù)基礎(chǔ)；高合金化金屬熔體分散凝固行為與組織形成規(guī)律。（2）非晶及非晶復(fù)合材料的形成原理與控制。多元金屬系統(tǒng)的非晶形成規(guī)律；多元合金熔體結(jié)構(gòu)對非晶合金微觀結(jié)構(gòu)形成的影響機理；非晶合金形成中的特殊形貌結(jié)構(gòu)；非晶復(fù)合材料成分設(shè)計；合金熔體控制凝固過程中析出相類型與順序，析出相的形核、長大規(guī)律及其對剩余液相非晶形成能力的影響。（3）脆性難加工高性能金屬材料強制凝固取向與有序度的形成規(guī)律與控制。凝固過程對晶粒取向、尺寸與形狀、晶界結(jié)構(gòu)與有序度的影響機理；非平衡凝固過程枝晶生長規(guī)律與控制；溶質(zhì)原子在固液界面的分布規(guī)律及成分偏析控制原理；大尺寸柱狀晶組織的合金板坯/棒坯制備基礎(chǔ)理論。（4）多元高合金材料分散凝固過程傳質(zhì)傳熱行為與組織控制理論。雙性能材料界面過渡區(qū)的組織優(yōu)化設(shè)計與控制理論；多元高合金材料分散控制凝固與沉積成形規(guī)律；多元高合金材料分散凝固沉積制備過程中合金相的形成與抑制、凝固組織控制；分散凝固沉積成形過程中應(yīng)力、缺陷的形成與控制方法。216。 制備與成形加工全過程的組織遺傳特征及其控制理論（1）高合金材料凝固－形變－相變組織之間的演變與遺傳特性，形變與相變之間的交互作用。包括高合金材料凝固組織對加工組織、熱處理組織的影響，加工過程中組織演變及控制理論，組織性能、構(gòu)形控制原理與方法。（2）分散凝固原始界面和析出相的特征及其在后續(xù)處理中的演化規(guī)律與控制。激光熔化沉積雙性能材料的組織性能調(diào)控方法；雙性能高溫結(jié)構(gòu)材料高溫下元素擴散行為及控制技術(shù)；分散凝固原始界面特征與改性原理；噴射沉積坯加工致密化原理與析出相的控制。（3）非晶復(fù)合材料變形加工行為與控制。非晶復(fù)合材料變形特性、斷裂機制，剪切帶的萌生、擴展和交互作用規(guī)律；非晶復(fù)合材料在過冷液態(tài)區(qū)的流變行為與成形加工特性，成形過程中組織結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律、析出相與非晶基體之間的交互作用。（4）脆性難加工高性能金屬材料的組織精確調(diào)控高效成形。高硅電工鋼（％Si合金）和FeGa磁致伸縮材料等脆性金屬間化合物相變與形變的交互作用，微結(jié)構(gòu)在加工處理過程中的演化，組織演化對脆塑轉(zhuǎn)變機理的影響，鑄鍛軋熱處理全過程中進行微結(jié)構(gòu)精確控制的新原理與新方法。216。 材料組織性能構(gòu)形的一體化智能控制理論（1）制備與成形加工過程材料組織與性能演化的表征、遺傳模型的建立，本質(zhì)特征與外場作用的映射規(guī)律。金屬凝固與成形加工環(huán)境參數(shù)－組織－性能之間的本征關(guān)系與模型；凝固與成形加工過程中組織性能與光、電、力、聲之間的映射關(guān)系；多場耦合作用條件下的過程行為理論模型。（2）基于過程模型的智能控制新原理與新方法。制備與成形加工過程的理論建模與精確模擬；材料性能的非確定性模型；基于過程模型的典型金屬材料凝固與成形加工智能化控制的實現(xiàn)原理與方法；基于智能技術(shù)的優(yōu)化工藝方案的制定。（3）材料制備與成形加工在線檢測與智能控制理論?；谀Ｊ阶R別、數(shù)據(jù)融合的軟測量技術(shù)與應(yīng)用；基于過程模型的合理控制目標和在線智能決策系統(tǒng)；特征目標參數(shù)的在線檢測、精確反饋控制技術(shù)；材料成形加工智能化專家系統(tǒng)構(gòu)建。（4）典型智能控制凝固與成形加工的技術(shù)集成。金屬材料定向凝固、激光快速成形、噴射成形和固態(tài)金屬塑性成形等典型技術(shù)智能化控制的技術(shù)框架；在線傳感器、過程模型與智能化專家系統(tǒng)的集成技術(shù)；材料智能制備成形的示范性設(shè)備原型及軟件；智能制備成形技術(shù)的初步應(yīng)用研究。21 /