新金属材料全国重点实验室-沙钢集团联合研发中心

第三批开放研究基金申请指南

(北京科技大学)

一、总则

为坚持“四个面向”，加强有组织科研建设，贯彻全国重点实验室“开放、流动、联合、竞争”的方针，使实验室发展成为具有国际学术水平、实验水平、管理水平的学术中心和人才培养基地，服务沙钢集团新材料科技创新发展，北京科技大学新金属材料全国重点实验室-沙钢集团联合研发中心（以下简称“联合研发中心”）向国内研究人员开放，并设立联合研发中心开放研究基金，吸引和聚集国内高水平知名科学家和学者来实验室开展合作研究或学术交流，以促进新思想、新原理的产生和应用于社会实践。现公布《新金属材料全国重点实验室-沙钢联合研发中心第三批开放研究基金指南》（以下简称《指南》）。

二、开放基金项目的资助对象

开放基金项目面向国内相关研究领域的高等学校、科研机构、具有代表性的产业部门，具备博士学位、高级技术职务的国内、外科技工作者，均可在《指南》规定的范围内提出资助申请。

三、开放基金项目的选题范围与类型

1.新能源驱动电机用无取向硅钢疲劳断裂机理研究

研究目标：面向新能源汽车高速驱动电机对高疲劳性能的迫切需求，针对高转速服役条件下转子易发生疲劳断裂的难题，开展无取向硅钢薄板疲劳断裂机理研究，对提升新能源汽车安全性及下一代硅钢材料开发具有重要意义。本课题以低铁损无取向硅钢25WV1250为研究对象，围绕样品加工方式、晶粒尺寸及分布、第二相析出物以及样品横纵向等关键因素对疲劳性能的作用规律问题，通过构建考虑晶粒尺寸分布、织构和各向异性的疲劳损伤物理模型，系统解析上述关键因素对疲劳性能的作用规律，旨在揭示低铁损无取向硅钢的疲劳断裂机理，为低铁损无取向硅钢的疲劳-强度-磁性能协同优化提供理论依据与技术支持。

研究内容：①研究线切割、冲裁、激光切割、电解抛光等加工工艺对低铁损无取向硅钢25WV1250的循环变形行为和疲劳性能的影响。②对比沿轧向（RD）和横向（TD）取样的疲劳性能差异，揭示晶粒尺寸、织构以及各向异性对低铁损无取向硅钢25WV1250疲劳断裂行为的作用机制。③研究夹杂物及第二相析出物对低铁损无取向硅钢25WV1250疲劳性能的影响。

考核指标：①建立涵盖低铁损无取向硅钢25WV1250不同加工方式、微观组织（晶粒尺寸/分布/织构）、析出相特征及取样方向的疲劳数据库，绘制该材料的S-N曲线及裂纹扩展曲线，量化各因素对疲劳寿命的贡献。②构建考虑晶粒尺寸分布、织构及各向异性的疲劳损伤物理模型，阐明25WV1250高频疲劳断裂机理，并提出相应的优化改善方案。

项目经费：30万

项目周期：1-2年

2.冷连轧机两侧刚度不均的演化机理与精准调控方法研究

研究目标：为满足冷轧高端化产品对轧制精度与工艺稳定性的迫切需求，针对轧机服役后期因零部件磨损及空间位姿扰动导致的两侧刚度偏移，进而引发薄规格高强度产品断带频发的生产难题，开展冷连轧机两侧刚度演变机理与精准治理研究，对提升轧机运行效能、保障冷轧产线高质高效生产具有重要意义。本课题围绕钢厂冷连轧机两侧刚度超差问题，通过构建全尺寸三维轧机有限元模型，系统解析轧机关键零部件（如轧辊、轴承、牌坊等）的磨损演变规律、空间位姿变化与轧机两侧刚度之间的内在定量关系，旨在揭示刚度偏移的力学根源与演化机制，为轧机两侧刚度的快速诊断与精准调控提供理论依据与技术支持。

研究内容：①调研酸轧车间轧机结构及其设计刚度、易磨损零部件的磨损形式及其更换规律，分析关键零部件的残余应力。②建立设计工况下冷连轧机-轧件全尺寸准静态弹塑性有限元模型，解析轧机两侧垂向刚度、扭转刚度和轧向刚度的形成机理及其与零部件之间的定量关系；建立轧机零部件磨损工况下冷连轧机-轧件全尺寸全过程（轧制过程、串辊、斜辊等动态操作）准静态弹塑性有限元模型，解析零部件磨损形式、程度及残余应力对轧机两侧刚度的定量影响规律；建立轧机/轧件耦合纵向振动动力学模型，解析轧机零部件垂向固有振动频率，以及零部件磨损形式、程度及残余应力对零部件固有频率的定量影响规律。③利用上述零部件磨损形式、程度及残余应力与轧机两侧刚度、零部件固有频率的定量关系，基于轧机实测刚度和在线监测振动频率（已有振动监测系统），制定轧机两侧刚度超差情况下轧机零部件维护方案。

考核指标：通过解析轧机在轧制力下的变形与振动行为，建立零部件磨损程度、残余应力状态与轧机两侧刚度、零部件固有频率之间的量化关联模型，并利用实时监测数据实现刚度异常的诊断与维护决策。具体目标：①建立的全尺寸有限元模型与动力学模型，在关键工况下仿真结果与实测数据误差不超过±10%。②建立“位姿-磨损–刚度”关系数据库，基于振动频率偏移量等实测数据，实现轧机两侧刚度偏差≥5%时的早期识别，预警准确率不低于85%。

项目经费：30万

项目周期：1-2年

3. 极地运输船用高强度低温钢的断裂韧性调控机理研究

研究目标：面向国家海洋强国战略与极地资源开发的重大需求，针对极地船舶用低温钢在低温断裂韧性（如NDTT、CTOD）等关键性能指标上存在的技术瓶颈，以及当前我国在该领域对进口材料的依赖问题，本项目以屈服强度500MPa级的极地船舶用低温钢FH500-Arc-M(-50)为研究对象，系统开展其低温断裂韧性的形成与调控机理研究。通过探究合金成分设计、微观组织演变与低温断裂韧性（NDTT、CTOD）之间的内在关联，揭示高强度与低温断裂韧性协同优化的关键机制，旨在突破低温脆性断裂控制的技术难题，为自主研制极地船舶用高性能低温钢及其实践应用提供理论依据与技术支撑。

研究内容：①研究不同成分体系和微观组织对FH500-Arc-M(-50)钢强韧性、低温断裂韧性的影响规律，建立该钢种的成分-工艺-组织-韧性协同设计准则。②大厚度钢板热处理工艺研究：研究不同热处理工艺路线（QT、QLT等）下关键工艺参数对钢板的强韧性匹配、微观组织特征（如晶粒度、相组成）的影响，明确适用于工业化生产的热处理工艺窗口。③钢板超低温断裂韧性机理研究：系统评价FH500-Arc-M(-50)钢板母材及其焊接接头在超低温服役条件下的断裂韧性（NDTT、CTOD），分析研究关键影响因素，分析影响断裂韧性的关键因素，揭示其低温断裂行为与微观机制。

项目目标：①系统研究极地低温钢在超低温服役条件下的断裂韧性影响因素，明确不同合金成分体系、微观组织类型及晶粒度等关键参数对低温断裂韧性的影响规律，据此制定FH500-Arc-M(-50)极地低温钢的产品设计准则。②基于以上研究成果，开发的FH500-Arc-M(-50)极地低温钢满足以下关键性能指标：钢板厚度≥50mm，屈服强度≥500MPa，抗拉强度590~770MPa，断后伸长率≥17%，钢板表面和厚度中心无塑性转变温度（NDTT）≤-75℃，母材在-50℃下的裂纹尖端张开位移（CTOD）≥0.2 mm，采用≤50 kJ/cm线能量的焊接接头，其热影响区粗晶区（CGHAZ）在-50℃下的CTOD≥0.15 mm。

项目经费：30万

项目周期：1-2年

4.高原环境下水电工程用焊丝及焊接工艺适应性研究

研究目标：面向雅江超级工程等国家重大水电设施对高强韧钢管及配套焊接材料的紧迫需求，针对1000MPa级水电工程用钢“材料-焊接”技术体系不完善、以及高海拔高湿环境下焊接工艺适应性差的关键技术瓶颈，开展800~1000MPa级水电工程钢管配套焊接材料及高原焊接工艺适应性研究。本课题系统研究合金成分对焊接接头强韧性匹配的影响规律，揭示高海拔、高湿度环境对焊接工艺稳定性及接头性能的作用机理，突破高原环境下的高强韧焊接技术瓶颈，形成适用于水电工程的高性能焊接材料及配套工艺体系，为雅江工程及同类重大水电设施建设提供理论依据与技术支撑。

研究内容：①针对工程特点，开展高原环境对气体保护焊丝焊接工艺性能的影响研究，找出影响规律，并制定适应高原环境的焊接工艺。②研制气体保护焊接用实芯焊丝及焊丝钢盘条，以满足高原地区的的现场焊接施工。③开展埋弧焊接用实芯焊丝及焊丝钢盘条的研制，以满足1000MPa水电钢的制管或焊接加工需求。

考核指标：①制定出适应高原环境下焊接施工的工艺技术规范或要求。②开发出1000MPa水电钢配套的气保焊丝和埋弧焊丝及焊丝钢盘条，按照相关技术规范，采用研制焊丝制得的熔敷金属的抗拉强度≥950MPa，断后伸长率≥14%，-40℃冲击功≥47J。③实物产品通过工程项目方的技术评定或测试，具备供货条件。

项目经费：30万

项目周期：1-2年

5. 熔融态钢渣中金属铁迁移规律与分相机理研究

研究目标：面向钢铁行业绿色低碳转型与“双碳”战略实施的重大需求，针对传统钢渣处理工艺中渣铁分离不彻底、铁元素回收率低、尾渣稳定性差导致其难以高值化利用的行业共性难题，开展钢渣分相处理基础理论与关键技术研究，对推动钢渣从“低效治废”向“高值用废”转变、构建钢铁循环经济体系具有重要意义。本课题以钢铁生产过程中转炉渣为研究对象，聚焦其渣-铁高效分离与资源化利用过程中的科学问题，系统研究熔融态钢渣中金属铁的迁移富集规律，揭示渣-铁分离的关键影响因素与调控机制，旨在突破渣相与铁相组分精准分离与调控的技术瓶颈，开发基于分相处理的新方法、新工艺，为钢渣中铁资源的高效回收及尾渣的高值化、规模化综合利用提供理论依据与技术支撑。

研究内容：①通过模拟实验揭示温度、碱度等各项参数对金属铁分布的影响规律，阐明其迁移机理，建立科学分相标准；②研究温度、含氧量等各项参数对渣相流动性的影响，基于此制定渣包中渣相进入风淬、富铁相进入热焖处理工序的工艺评判准则；③评估富铁相直接返炼钢与热焖后作渣钢等利用路径的技术可行性与经济性，明确最优资源化方案；④集成机理研究、分相技术与利用评估，构建从源头调控到产物高值利用的钢渣分质利用整体技术路线。

考核指标：①揭示金属铁迁移机理，建立基于关键参数的钢渣分相分类标准；②形成基于流动性等指标的渣包中钢渣进入风淬或热焖工序的评判方法；③提出富铁相直接回用或深加工的资源化利用推荐路径及适用条件。

项目经费：30万

项目周期：1-2年

6. 钢厂循环水系统智能加药的算法开发研究

研究目标：面向钢铁行业绿色低碳转型与降本增效的迫切需求，针对钢厂循环水系统存在的药剂过量投加（行业统计达20%-30%）、关键指标缺乏精准计量、水质监控依赖人工导致滞后，以及运行成本高昂等问题，开展基于精准感知与智能决策的循环水系统智慧加药关键技术研究。本课题以钢厂循环水系统为研究对象，聚焦其加药系统的“在线监测-智能决策-精准控制”闭环技术体系构建，系统研究并构建现场数据采集与存储标准，揭示药剂投加对水质影响评价的过程指标，并探明计算该指标所需的关键水质参数，旨在开发基于机器学习的智能加药与优化控制算法，突破依赖人工经验导致的控制粗放与响应滞后瓶颈，形成适用于工业循环水系统的智慧加药技术体系，实现药耗与运行成本的显著降低，为钢铁行业循环水系统的科学化、智能化管控提供理论依据与技术支撑。

研究内容：①通过实验与模拟，系统研究药剂组分、浓度与水质参数间的动态影响机制，构建关键反应路径的定量数学模型，为智能控制提供理论核心。②收集与整合历史水质数据、药剂投加记录、设备运行工况信息，构建数据库，为算法训练与决策提供数据支撑。③基于水质数据与系统模型，开发以模型预测控制为核心的智能算法，实现加药量的动态寻优与实时精准调控，确保水质稳定并最小化药剂消耗。

考核指标：①探明评估循环水系统药剂投加的表征参数并建立评价方法；②形成钢厂循环水系统试点点位基础数据库，并构建加药-水质指标智能预测算法离线模型；③加药-水质指标预测模型预测精度≥90%；④试点点位循环水吨水药剂使用量降低8-10%。

项目经费：30万

项目周期：1-2年

四、开放基金项目的申请程序

1.申请者一般应具有高级专业技术职称，不具有高级专业技术职称的申请者，必须具有博士学位且博士毕业后从事所申请方向研究2年及以上科研经历，并由两名具有高级专业职称的同行专家推荐。申请的项目需符合《指南》中的项目设置，申请人和项目需符合新金属材料全国重点实验室《开放研究基金管理办法》和《客座研究人员管理暂行办法》的相关规定；能够达到上述条件的国内外人员均可提出申请。申请者和项目组主要成员承担在研和申请的实验室开放基金项目数不得超过两项。

2.开放基金项目执行期限原则上不超过3年，一般项目执行期限原则上不超过2年。特别优秀的或有潜力的研究人员，经联合研发中心管理委员会批准可追加资助。资助金额每项不低于30万元，对于研究难度较大的项目，可适当提高资助额度。

3.申请者必须填写《新金属材料全国重点实验室-沙钢集团联合研发中心开放研究基金课题申请书》，实验室外部人员必须在申请书上填写我室固定人员为合作研究者且必须经过本人确认，且愿意承担相应的合作研究责任！经所在单位同意后，将加盖单位公章的申请书一式三份寄至新金属材料全国重点实验室合作者处，由全重合作者签字后，在规定时间前交至全重科研处，同时将word版申请书同时发至sklammopen@ustb.edu.cn,jlwang@ustb.edu.cn，lill-iris@shasteel.cn。

4.申请材料提交截至日期：2026年5月15日。

5.实验室进行初审，如未通过，回复并通报结果。

6.联合研发中心管理委员会组织同行专家对初审通过的项目组织答辩和评审，最终由联合研发中心管理委员会主任审定。

7.实验室通报并回复最终审定结果。

8.项目负责人提交任务书并启动。受资助者必须按模板规定详细填写《新金属材料全国重点实验室-沙钢集团联合研发中心开放基金资助项目任务书》，加盖单位公章的任务书一式四份寄至新金属材料全国重点实验室合作者处，由实验室合作者签字后交至全重科研处，同时将word版任务书同时发至sklammopen@ustb.edu.cn, jlwang@ustb.edu.cn，lill-iris@shasteel.cn。

五、开放基金项目的实施与检查

1.联合研发中心管理委员会对开放基金项目进行管理，联合研发中心设立联合办公室，负责课题的日常管理、协调与服务。

2.开放基金项目实施过程中，原则上不应随意更改原定的研究内容和研究目标。如涉及到预定目标、研究内容、计划实施等的改变，以及提前结题或延长年限等变动，必须由申请人在项目研究期限结束前提前至少三个月提出变更申请，报联合研发中心管理委员会主任审批。

3.一般情况下，开放基金项目负责人不得代理或更换，遇有特殊情况，需报联合研发中心管理委员会审批及备案。

获批项目须成立项目组，项目组由该项目负责人、沙钢联系人、全重联系人三方人员构成。项目组须每季度至少召开一次进展研讨会，项目负责人每季度须向联合办公室及沙钢联系人提交《季度技术简报》和研讨会会议纪要，并于每年6月30日及12月31日前向联合办公室提交《阶段进展报告》和《年度进展报告》，内容包括：a. 阶段进展情况；b. 成果和论著的证明材料；c. 经费使用情况及下一阶段研究计划。管委会每半年组织一次项目评价会，对项目的阶段进展和成果情况进行评议，对于考核不合格的项目，管委会经审议，有权直接采取以下一项或多项措施：

（1）责令限期整改。

（2）部分或全部追回已拨付的资助经费。

（3）暂停课题所有后续支持。

（4）启动项目中止程序。

4.对于不能完成开放基金项目研究目标和科研成果目标的，项目负责人又不能采取补救措施的，将终止该项目负责人申请本室开放基金项目资格5年，同时终止该项目组成员申请本室开放基金项目资格2年。

5.开放基金项目完成后，项目负责人填写项目结题报告，三个月内向实验室报送《开放研究基金资助项目总结报告》，学术论文复印件及有关的软硬件原始资料。联合研发中心管理委员会将对项目完成情况进行评议，达到任务书要求时准予结题。提交的材料包括但不限于：

1)研究工作总结及研究报告；

2)发表学术论文复印件，著作；

3)专利与获奖成果证书复印件；

4)经费决算；

5)对项目发展的设想；

6)研究工作中的原始技术档案、数据记录、图纸、底片、软件、程序等和其它资料，以及目录清单。

6.结题报告须经联合研发中心管理委员会验收通过后，项目负责人方可再申请新项目。

六、开放基金项目的成果管理及评价

1.科研成果署名及归属

开放基金项目的有关论文、专著等科研成果，均应标注“新金属材料全国重点实验室开放基金资助项目+项目编号”（英文名称：Supported by State KeyLaboratoryforAdvanced Metals and Materials+项目编号）；论文作者署名，应至少包含新金属材料全国重点实验室合作者和沙钢集团合作者；开放基金项目所取得的科研数据、论文和各种报告等成果，归新金属材料全国重点实验室、沙钢集团和项目负责人依托单位三方共有。

2.优秀科研项目奖励

对于高质量完成的开放基金项目，经同行评审和我室学术委员会审定批准后，可以在同级别资助项目内滚动支持或在高一级项目级别申请上予以优先资助。

七、开放基金项目的经费使用与拨付管理

1.项目经费支出范围及比例

项目支出预算包括科研业务费、项目津贴费和其它费，具体如下：

1)开放基金项目中，科研业务费占不低于60％（测试、计算、分析费；能动费；会议差旅费；文献资料、论文版面费；实验材料费；标本、样品的采集加工费；学生劳务费。）

2)项目津贴费：研发人员劳务费和专家咨询费及管理费不高于40%。

转发网址：https://skl.ustb.edu.cn/xwzx/tzgg/a15cbf9bdf044a8a8e7a706b360d94aa.htm?sessionid=