編者按：3月30、31日，由中國有色金屬學會和河南科技大學共同主辦的“第二屆全國有色金屬結構材料制備/加工及應用技術交流會”在古都洛陽召開。為期兩天的會議交流中，近400名與會的科研人員探討了有色金屬結構材料的研究現狀和技術趨勢，交流了結構材料的合金制備與材料加工以及材料的應用技術，并分享了近年來在產、學、研、用方面的科研攻關的成果與經驗。

目前較為普遍的觀點認為，研制開發出具有高比強度、高比剛度、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等性能的結構材料，是新一代高性能結構材料發展的主要方向。基于上述背景，在這次技術交流活動中，32名學者根據各自研究專長，在鋁、鎂、銅、鈦等金屬材料以及復合材料領域作了30多場精彩、深入的報告。為交流材料領域近年來具有創新性的科技成果和應用成果，促進行業各項新技術、新工藝的研發、推廣和應用，現將部分報告內容進行整理并摘登，以饗讀者。

金屬控制凝固與控制成形加工新工藝謝建新中國工程院院士、北京科技大學教授

材料的制備加工是決定其使用性能的重要因素之一，也是材料科學與工程的重要組成部分。近年來，高新技術的發展對材料的使用性能要求越來越高，因此，實現“三高兩低”的技術途徑，縮短傳統生產工藝流程，簡化工藝環節，開發短流程新工藝成為材料制備加工的研發方向。

此舉符合節能降耗、提升生產效率的要求，有助于開發全新的制備與成形加工技術，例如3D打印;發展優良的的制備加工技術，如智能化制備加工技術，實現組織性能與構形的全過程準確控制，提升傳統材料的使用性能，開發高附加值產品。

在鑄造、加工和熱處理全過程中，對金屬的“凝固-形變-相變-組織性能-工藝”的交互作用與遺傳演化，實施協同準確控制，發展加工新工藝新技術，實現金屬材料/構件的高性能化、傳統加工工藝的短流程化、脆性難加工材料的可加工化是重要發展趨勢。

我國銅資源安全問題突出，資源匱乏，可采儲量約3000萬噸，僅占全球的4.5%;2015年我國銅消耗量超過1150萬噸，占全球40%以上，此外，2010年以來，我國銅資源進口依賴度高達75%以上，因此，開發銅鋁復合材料將有利于降本增效，促進行業健康發展。

可推進以鋁節銅。一是替代純銅扁排，我國扁排年需求量約100萬噸，其中電力工業40萬噸，建筑領域40萬噸，冶金、化工、交通運輸、制造等領域20萬噸。90%以上可用銅包鋁復合扁排替代。此外，在高新技術領域，降成本、減重量的需求同樣格外強烈，銅包鋁復合扁排用于新能源(風電、光伏)等領域，有助于降低成本，提升戰略新興產業的競爭力;用于高鐵、大飛機等現代交通領域，有利于減重，降低能耗，以空客A380客機為例，每架使用銅包鋁復合扁排1噸，可減重1.2噸，效果顯著;二是替代純銅扁線等，我國的電纜、電磁扁線目前年用量約350萬噸，可替代量約為100萬噸。若采用銅包鋁替代純銅，有利于大幅減輕繞組、架線、運輸重量。而且大規格電纜、大型電力變壓器、特種變壓器繞組線都可用銅包鋁替代。

銅鋁復合材料的發展離不開優良的技術支撐。雙金屬軋制容易產生邊部高附加拉應力，導致軋制邊裂缺陷。以銅鋁復合材料連鑄直接復合新工藝為例，其針對銅和鋁性能差異大的特點，開發了特種孔型軋制、強制潤滑拉拔技術，突破了雙金屬協調變形的難題;開發了銅鋁復合材料軋制加工-拉拔工藝和全套裝備。

推動我國材料優良的制備與成形加工技術的發展，發展金屬材料控制凝固與控制成形的新原理與新方法，可以滿足高新技術發展與國防建設的需求;發展適合于工業應用的金屬材料控制凝固與控制成形技術原型，能夠滿足傳統結構材料向高性能化、復合化、結構功能一體化發展的需求，有助于發展制備加工共性關鍵技術，突破高性能金屬材料短流程制備加工及高質量工業應用關鍵技術突破。

綠色之鎂——上海交大的實踐 丁文江 中國工程院院士、上海交通大學材料科學與工程學院教授

鎂是一種重要的金屬材料，我國的鎂資源豐富，而稀土是我國的優勢資源。既然有資源優勢，怎么把資源優勢化為技術優勢，然后再把技術優勢變成經濟優勢，這是需要我們考慮的。

我們現在做的工作主要是用稀土改造鎂，用稀土來實現鎂的高強、耐熱。鎂與稀土結合，可以實現性能優化。其比重低、比強度高、吸振降噪、電磁屏蔽、容易回收。鎂稀土合金具有高強、高韌、耐蝕、耐熱的特性。

其研究成果主要包括以下四個方面：一是材料研究有所進展。探明了鎂燃燒機制和鎂易腐蝕的原因，找到了高校析出強化相，解釋了長周期有序結構形成的必要條件;二是工藝技術有所突破。研發了鎂稀土中間合金低成本制造技術、鎂稀土合金熔體的純凈化技術、鎂合金砂型精密鑄造技術和超聲陽極氧化表面處理技術及裝備;三是關鍵重要部件應用有所拓展。創制了5種高性能鎂合金，開發了多種新工藝和裝備，研制了50余種鎂部件，目前正在進行研制的有：武裝直升機主機匣、地地導彈艙體、V6汽車發動機缸體、打飛機座椅骨架等;四是鎂功能材料研究取得新發展。在能原材料方面有所突破，例如納米核殼結構MgH2儲氫材料、鎂離子可充電儲能材料及其系統。可降解鎂基人體內植入材料及其器件，例如心臟支架、骨釘骨板、神經導線等，以及鎂基氫致變色材料及其系統。