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雷 前
个人简介

职员姓名:

雷前

职员性别:

出生日期:

1984年

部门岗位:

高温结构材料研究所

聘任职称:

副教授

是否导师:

硕士生导师、博士生导师

个人简介:

男,1984年生,中南大学副教授,博士生导师。留学回国人员,2003-2014年在中南大学先后获得材料物理与化学专业学士、硕士和博士学位;2013年至2014年在德国亚琛工业大学任访问学者;2015年至2018年在美国密西根大学安娜堡分校工学院材料科学与工程系任博士后研究员。20181月归国任教于粉末冶金国家重点实验室,现在任职于高温结构材料研究所。主要从事金属材料(高温合金、铜合金和铝合金)的成分设计、制备加工、结构表征和性能评价的研究,已经结合材料基因工程和高通量表征等方法先后开发多种新型材料。先后主持和参与国家磁约束核聚变能发展研究专项子课题、国家自然科学基金面上项目、德国-中国DAAD国际合作科研项目、美国能源部(DOE)基础研究项目、美国密西根大学-福特汽车公司联盟项目、湖南省自然科学基金重点项目等10余个项目研究。先后在Acta MaterInt. J. PlasticityMater. Des. Sci. Rep-UK. J. Alloys and Compd. Mater. Sci. Eng. A Mater. Charact.J. Mater. Res. J. Mater. Sci.等国际期刊上发表SCI论文50余篇,申请国家发明专利6项(授权4项)。现任美国TMS会员、中国机械工程学会材料分会材料物理模拟与数值模拟专业委员会委员、国际期刊 Int. J. Metall. Mater. Eng.编委、以及Acta Mater.Mater.Des.J. Alloys and Compd. Mater. Sci. Eng. A.Mater. Charact.等杂志通讯评审人。

电子邮箱leiqian@csu.edu.cn

教育经历

2010.9~2014.5    博士,中南大学

2007.9~2009.12   硕士,中南大学 

2003.9 ~2007.6   本科,中南大学


联系方式:leiqian@csu.edu.cn

 

工作经历

2018.3-至今  特聘副教授,硕士生导师,博士生导师


2015.3-2018.2    博士后研究员。美国University of Michigan-Ann Arbor、工学院材料科学与工程系。(导师:材料系主任Prof. Amit Misra教授;美国工程院院士Prof. Jyoti Mazumder教授(增材制造方向)) 研究方向:有色合金(铜合金、铝合金)、高强高韧复合材料、增材制造等。


2013.8 ~2014.10  访问学者。德国RWTH-aachen university,物理冶金与材料研究所。(导师:Prof. G. Gottstein, Dr. Weiping Hu,刘咏教授),(中德合作科研PPP项目合作研究)研究方向:极端塑性变形行为对超高强铜合金的组织与性能影响研究。

科研方向

[1] 高性能铜合金成分设计、制备加工、组织调控、性能优化及服役评价
    高性能铜合金是集成电路、轨道交通、电子电工等多个领域的"血管",高强度、高导电、高色泽度使得铜合金作为一种不可替代的金属广泛服务于国民经济。团队着重开发高强度高导电铜合金,Cu-Ni-Si,Cu-Ni-Sn,CuNiCo,Cu-Cr-Zr, Cu-Cr-Nb、Cu-Fe,Cu-Te、Cu-Ti等高性能铜合金。


[2] 新型高温合金的成分设计、先进制备加工、组织调控及性能评价
    高温合金是指以铁、镍、钴为基,能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料;并具有较高的高温强度,良好的抗氧化和抗腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。高温合金为单一奥氏体组织,在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性,基于上述性能特点,且高温合金的合金化程度较高,又被称为"超合金",是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。


[3] 高性能共晶合金的先进制备工艺及、组织调控及性能优化
  共晶合金作为一种可大规模生产的复合材料,其原子界面的复合使得该类材料具有优异的力学性能和物电性能等,对共晶合金的研究目前正处于金属材料的热点,各类优异的共晶合金得到报道。本团队将结合以往在共晶材料研究方面的成果和经验,开发出具有优异性能的共晶复合材料。


[4] 高熵合金成分设计、制备加工、组织调控及性能优化
   高熵合金(High-entropy alloys)简称HEA,是由五种或五种以上等量或大约等量金属形成的合金。由于高熵合金可能具有许多理想的性质,因此在材料科学及工程上相当受到重视。本团队将结合以往金属材料研究方面的成果和经验,开发出具有优异性能的高熵合金材料。


[5] 铜合金箔和铝合金箔材的制备加工工艺及服役性能评价
   箔材的用途十分广泛,这是制箔金属的特点和箔材本身特点决定的。例如铜合金和铝合金箔主要用于电子、航空航天、仪器仪表、新能源等部门。铝箔、铜箔和康铜箔的广泛应用对其制备与加工工艺提出了严苛的要求。本团队将结合在铜合金箔和铝合金箔研究方面的成果和经验上,通过优化制备和加工工艺,开发出具有优异性能的铜合金箔和铝合金箔材材料。

讲授课程

研究生课程:《先进材料表征技术》

本科生课程:《固态相变》

学术成果

1.承担的科研项目
[1]国家自然科学基金:微合金化对Cu-Cr-Nb系合金的相变及其高温蠕变行为的影响规律,2020-2022.,在研
[2]国家重点研发计划子课题:高导热耐辐照铜合金高效制备关键技术。2018-2023.,在研
[3]湖南省自然科学基金青年项目:超高强弹性铜合金纳米层片组织强韧化机理研究。2019-2020.,在研
[4]中南大学特聘副教授启动经费课题:金属材料的塑性变形的原位/非原位表征研究。2018-2023.,在研
[5]高温合金单晶增材制造的裂纹形成机理、热循环组织演变与形性一体化设计研究。2018-2020.,在研
[6]美国密西根大学博士后开放课题:Development of next generation high strength and high thermal stability high temperature alloy。2016-2017.
[7]美国福特汽车公司-密西根大学联盟项目: Study of Local Property Variations and Weld Line Failure Mechanisms in Extruded 6xxx Series Al Alloys (No.N021009). 2016-2017.
[8]中德合作科研项目:The influence of equal channel angular pressing (ECAP) on microstructure refinement and mechanical/physical properties of ultrafine grained Cu-Ni-Si-alloy,国家留学基金委和德国DAAD联合资助,2013-2014.
[9]国家自然科学基金面上项目:超高强 CuNiSiMg 系合金的相变及其对合金抗应力松弛性能的影响规律(51271203),2013-2016.
[10]湖南省自然科学基金重点项目:超高强、高抗应力松弛CuNiSi系合金的相变特征及性能.2011-2013.
[11]湖南有色基金:超高强、高抗应力松弛、导电弹性CuNiSi系合金的研究. 2011-2012.
[12]湖南省研究生创新项目:超高强、高抗应力松弛CuNiSiMg系合金的制备及其相关基础问题研究.2012-2013.
[13]国家大学生创新训练项目:超高强、高抗应力松弛CuNiSiMg合金的制备及其相变特征研究.2011-2013.

2. 申请和授权的国家发明专利
[1]一种高性能CuNiSiTiBMg系弹性铜合金及其制备方法
[2]一种高导电高强CuFeNb系弹性铜合金及其制备方法
[3]一种高塑性高强度高导电CuCrZr系铜合金及其制备方法
[4]一种高耐热高导电CuCrNb系铜合金及其制备方法
[5] 一种CuNiSi系弹性铜合金及其制备方法
[6] 超高强、高导电CuNiSi系弹性铜合金及其制备方法
[7]一种CuTi系弹性铜合金及其制备方法
[8]一种高抗变色金色耐蚀铜合金及其板材制备方法
[9]超高强、高抗应力松弛CuNiSiAl系弹性铜合金
[10]CuNiSiAl系弹性铜合金的制备方法
[11]一种超高强高韧高耐蚀CuNiSiNbSn系弹性铜合金及其制备方法
[12]一种超高强高耐磨耐高温NiCoCrFeMnTi系高熵合金及其制备方法

3. 发表的学术论文
[1] Ping Zhang, Qian Lei *, Xiaobo Yuan, Xiaofei Sheng, Dong Jiang, Yunping Li, Zhou Li. Microstructure and mechanical properties of a Cu-Fe-Nb alloy with a high product of the strength times the elongation. Materials Today Communications. 2020, Accept.
 [2] Weiyang Wang, Jialun Zhu, Nannan Qin, Yufeng Zhang, Shengyao Li, Zhu Xiao, Zhou Li, Qian Lei*. Effects of minor rare earths on the microstructure and properties of Cu-Cr-Zr alloy. Journal of Alloys and Compounds. 2020, Accept.
 [3] Rui Zhang, Zhou Li, Xiaofei Sheng, Yang Gao, Qian Lei*. Grain refinement and mechanical properties improvements in a high strength Cu-Ni-Si alloy during multidirectional forging. Fusion Energy and Design. 2020, Accept.
 [4] Jinjuan Cheng, Xueping Gan, Zhou Li, Qian Lei∗, Kechao Zhou. Wear map for sliding wear behavior of Cu-15Ni-8Sn alloy against bearing steel under oil-lubricated condition. J. Cent. South Univ. 27(2020)311-324.
 [5] Tao Xiao, Xiao-Fei Sheng, Qian Lei*, Jia-Lun Zhu, Sheng-Yao Li, Ze-Ru Liu, Zhou Li. Effect of Magnesium on Microstructure Refinements and Properties Enhancements in High Strength CuNiSi Alloys. Acta Metallurgical Sinica. 33(2020)375-384.
 [6] Tao Xiao, Zhou Li, Zhu Xiao, Xi Zhang, Wenting Qiu, Yang Wang, Xiaoli Guo, Qian Lei*, Fabrication of a Cu/TiNi composite with high air-tightness and low thermal expansion. JOM 72(2)(2020)883-888.
 [7] P. Zhang, Y. P. Li, Q. Lei*, H. Tan, R. Shi, J. She, S. Li, J. Zhu, X. Sheng, J. Zhang, Z. Li.Microstructure and mechanical properties of a CuNiTi alloy with a large product of strength and elongation. Journal of Materials Research and Technology. 9(2)(2020)2299-2307.
 [8] Qi Zhao, Xueping Gan, Qian Lei*, Wanyu Li and Kechao Zhou. Enhanced the strength and ductility of the partially unzipped carbon nanotubes reinforced CuCr matrix composites via optimization of the interface structure. Composite Interfaces. http: doi:10.1080/09276440.2019.1707026.
 [9] Gengming Zhang, Shichao Liu, Chao Chen*, Xiaoyong Zhang, Xueping Gan, Qian Lei*,Zhou Li, Kechao Zhou. Effect of heat treatment on microstructure and mechanical properties of a selective laser melted Cu–15Ni–8Sn alloy. Materials Science & Engineering A 763 (2019) 138132
 [10] Jinjuan Cheng, Zheming Wang, Xueping Gan, Qian Lei*, Zhou Li. Kechao Zhou. Corrosion and corrosive‐wear behaviors of a high strength and toughness Cu–15Ni–8Sn alloy in seawater. Materials and Corrosion. DOI: 10.1002/maco.201911323.
 [11] Qian Lei*, Mei Li, Andrey Ilinich, George Luckey, Amit Misra. Microstructural evolution and failure mechanism of an extrusion welded aluminum alloy tube during hydroforming processing. Materials Science & Engineering A 756 (2019) 346-353.
 [12] Bohua Yu, Yunping Li*, Qian Lei*, Yan Nie. Microstructures and mechanical properties of WC-Co-xCr-Mo cement Carbides. Journal of Alloys and Compounds 771 (2019) 636-642.
 [13] Biaobiao Yang, Chenying Shi, Jianwei Teng, Xiaojuan Gong, Xianjue Ye,Yunping Li*, Qian Lei*, Yan Nie. Corrosion behaviours of low Mo Ni-(Co)-Cr-Mo alloys with various contents of Co in HF acid solution. Journal of Alloys and Compounds 791 (2019) 215-224.
 [14] Qian Lei, Shengyao Li, Jialun Zhu, Zhu Xiao, Feifei Zhang, Zhou Li. Microstructural evolution, phase transition, and physics properties of a high strength Cu-Ni-Si-Al alloy. Materials Characterization 147 (2019) 315-323.
 [15] Zhipeng Zhou, Lan Huang*, Yijing Shang a, Yunping Li, Liang Jiang, Qian Lei*. Causes analysis on cracks in nickel-based single crystal superalloy fabricated by laser powder deposition additive manufacturing. Materials and Design 160 (2018) 1238-1249.
 [16] Lv Li , Xiaojuan Gong, Xianjue Ye, Jianwei Teng, Yan Nie, Yunping Li *and Qian Lei*. Influence of Building Direction on the Oxidation Behavior of Inconel 718 Alloy Fabricated by Additive Manufacture of Electron Beam Melting. Materials.11(2018)1-15.
 [17] Ruilin Lai, Xiaoqian Li, Diqiu He, Junyuan Li, Jian Li, Qian Lei*. Microstructures evolution and localized properties variation of a thick friction stir welded CuCrZr alloy plate. Journal of Nuclear Materials 510(2018) 70-79.
 [18] Biaobiao Yang, Chenying Shi, Yunping Li, Qian Lei*, Yan Nie. Effect of Cu on the corrosion resistance and electrochemical response of a Ni-Co-Cr-Mo alloy in acidic chloride solution. Journal of Materials Research. 271(2018)1-8.
 [19] Yaping Li; Zhu Xiao*, Zhou Li*, Zheyuan Zhou, Ziqi Yang, Qian Lei*. Microstructure and properties of a novel Cu-Mg-Ca alloy with high strength and high electrical conductivity. Journal of Alloys and Compounds.723 (2017)1162-1170.
 [20] Wei. Chen. Yanlin Jia, Jiang Yi, Mingpu Wang, Banjamin Derby, Qian Lei *.  Effect of addition of Ni and Si on the microstructure and mechanical properties of Cu-Zn alloys. Journal of Materials Research. 32(2017) 3137-3145 .
 [21] Qian Lei, Zhou Li, yang Gao, Xi Peng, Benjamin Derby. Microstructure and mechanical properties of a high strength Cu-Ni-Si alloy treated by combined aging processes. Journal of Alloys and Compounds 695 (2017) 2413-2423.
 [22] X. Sheng, Qian. Lei*, Zhu. Xiao, Mingpu Wang. Hot Deformation Behavior of a Spray-Deposited Al-8.31Zn-2.07Mg-2.46Cu-0.12Zr Alloy. Metals , 7(2017)299-302.
 [23] Qian Lei, Zhu. Xiao, Weiping Hu, Benjamin Derby, Zhou Li. Phase transformation behaviors and properties of a high strength Cu-Ni-Si alloy. Materials Science and Engineering A.697 (2017)37-47.
 [24] L. Xie, Qian Lei ,Mingpu Wang, Xiaofei Sheng, Zhou Li. Effects of aging mechanisms on the exfoliation corrosion behavior of a spray deposited Al-Zn-Mg-Cu-Zr aluminum alloy. Journal of Materials Research. 32(2017)1105-1117.
 [25] Yue Liu, Zhou Li, Yexin  Jiang, Yang Zhang, Qian Lei. The microstructure evolution and properties of a Cu-Cr-Ag alloy during thermal-mechanical treatment. Journal of Materials Research 32 (2017)1324-1332.
 [26] Q. Lei, B .P. Ramakrishnan, Shujuan Wang, Yichen Wang, Joytimoy Mazumder, Amit Misra. Structural refinement and nanomechanical response of laser remelted Al-Al2Cu lamellar eutectic. Materials Science and Engineering A, 706(2017) 115-125.
 [27] Xiao Fei Sheng. Qian Lei *, Zhu Xiao, Ming Pu Wang. Structural refinement and nanomechanical response of laser remelted Al-Al2Cu lamellar eutectic. Materials Science and Engineering A, 706(2017) 115-125.
 [28] B. P. Ramakrishnan, Q. Lei*,  Amit Misra, Jyoti Mazumder. Effect of laser surface remelting on the microstructure and properties of Al81Cu13Si6 ternary eutectic alloy. Scientific Reports. 7(2017)13468.
 [29] B. Liu, Q. Lei*, Liu Qun Xie, Mingpu Wang, Zhou Li. Microstructure and mechanical properties of high product of strength and elongation Al-Zn-Mg-Cu-Zr alloys fabricated by spray deposition. Materials and Design 96 (2016) 217-223.
 [30] Qian Lei, Zhou Li, Liang Han, Zhu Xiao, Tao Xiao. Effect of aging time on the corrosion behavior of a Cu-Ni-Si alloy in 3.5 wt% NaCl solution. Corrosion.72(2016)615-627.
 [31] Q. Lei, Z. Li, Weiping Hu, Yong Liu, Chen Lu Meng, Benjamin Derby, Wei Zhang. Microstructure evolution and hardness of an ultra-high strength Cu-Ni-Si alloy during thermo-mechanical processing. Journal of Materials Engineering and Performance. 25(2016)2615-2625.
 [32] Shanhua Li, Zhou Li, Qian Lei, Mingpu Wang, Leiruo Shen, Zhiyong Pang, Huiqun Liu. Microstructure and Properties of Superhigh Strength Cu-Ni-(Al)-Si Alloy. Rare metal Materials and Engineering. 44(2015)1427-1431.
 [33] Q. Lei, Z. Li, T.Xiao, Y.Pang, Z. Q. Xiang, A new ultrahigh strength Cu-Ni-Si alloy. Intermetallics, 42(2013)77-84, May, 2013.
 [34] Q. Lei, Z. Li, C.Dai, J. Wang, X. Chen, J.M.Xie, W.W.Yang,D.L.Chen. Effect of aluminum on microstructure and property of Cu-Ni-Si alloys, Materials Science and Engineering A, 572(2013) 65-74.
 [35] Q. Lei, Z. Li, J. Wang, J.M.Xie, X. Chen,Y.Gao, L. Li. Hot working behavior of a super high strength Cu-Ni-Si alloy, Materials and Design, 51(2013)1104-1109, May, 2013.
 [36] Qian Lei,Zhou Li, Si Li,Liang Zhang,Qiyi Dong. High-temperature deformation behavior of Cu-6.0Ni-1.0Si-0.5Al-0.15 Mg-0.1Cr alloy, Journal of Materials Science, 47(2012)6034-6042.
 [37] Q. Lei, Z. Li, A.Zhu, W.Qiu, S.Liang. The transformation behavior of Cu-8.0Ni-1.8Si-0.6Sn-0.15Mg alloy during isothermal heat treatment, Materials Characterization, 62(2011) 904-911.
 [38] Q. Lei, Z. Li, M.P.Wang, L.Zhang, S.Gong, Z.Xiao, Z.Y.Pang. Phase transformations behavior in a Cu-8.0Ni-1.8Si alloy. Journal of Alloys and Compounds, 509(2011)3617-3622.
 [39] Q. Lei, Z. Li, M.P.Wang, L. Zhang, Z. Xiao, Y.L.Jia. The evolution of microstructure in Cu-8.0Ni-1.8Si-0.15Mg alloy during aging, Materials Science and Engineering A, 527(2010)6728-6733.
 [40] Qian Lei, Zhou Li, Zhi Yong Pang, Ming Pu Wang, Zhu Xiao, Chang Chen. Dynamics of phase transformation of Cu-Ni-Si alloy with super high strength and high conductivity during aging, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 20(2010)1006-1011.

学术奖励

[1]      2018年,湖南省优秀博士学位论文

[2]      2014年,中南大学“十佳青年”

[3]      2014年,中南大学“优秀毕业研究生”

[4]      2014年,中南大学“十大杰出学子”

[5]      2014年,湖南省“优秀毕业研究生”

[6]      2013年,“博士研究生国家奖学金”

[7]      2013年,中南大学“十佳博士研究生”

[8]      2013年,中南大学“拔尖创新博士奖励金”获得者

[9]      2012年,“博士研究生国家奖学金”

[10]   2012年,湖南省“研究生创新论坛壹等奖”

[11]   2012年,中南大学“拔尖创新博士奖励金”

[12]   2011年,教育部“教育部学术新人奖”

[13]   2011年,中南大学“优秀博士论文扶持基金”

[14]   2011年,中南大学"优秀博士论文培育计划"

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