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[成果] 1700520383 辽宁
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2018
成果简介:为解决中国高端装备对高品质大型铸锻件的急需和技术瓶颈问题,该项目研发了电渣熔铸大型变曲面异形件制造成套技术,是一种优质、高效的绿色制造技术。利用该技术制造了单件重量14.5吨、目前世界上单机容量最大的百万千瓦水轮机不锈钢叶片。该项目发明了超大宽厚比构件精密成形控制技术,创造性地将电渣熔铸与模锻工艺复合应用,实现了大型变曲面复杂构件的精密成形;首次提出振动电极熔化方法,并研制出具有三维振动功能的专用振动电极装置;开发复杂异形结晶器用新材料和铸件凝固过程控制冷却新工艺,解决了大型变曲面类铸件的缩孔缩松以及应力开裂和组织细化等问题;研制的80吨特种电渣设备,首次采用T型交流变压器双回路供电和六自由度传动方式,解决了电渣熔铸用三相交流变压器平衡供电、薄壁异形件电极与结晶器安全间隙调节等问题;研发出防氧化电极涂料、长距离溢流和阶梯补缩等新工艺,解决了电极氧化、曲拐充型和中心缩松等工艺难点。项目获得10项授权发明专利、1项技术秘密,取得2项国际领先、1项国际先进成果,制定了1项行业标准。项目成果累计在3类典型材料、5种典型铸件以及百余家单位推广应用,近10年累计销售收入约12亿元。
[成果] 1700240109 广西
TG3 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:该发明公开了一种由小直径圆棒料锻造成矩形截面大圆环的锻造工艺及模具,其特点是:具体步骤是采用小直径圆棒弯成大圆形后焊接成圆环,放入模具锻造成矩形截面大圆环的形状,其工艺包括下料、模具弯圆、焊接、打磨、加热、热辊辗缩、锻造、修整和退火的步骤,实现以上工艺的锻造模具包括上模、下模和导向柱,上模和下模采用分体活块结构,所述的上模包括压头和模具型芯,所述的下模包括下模外圈和下模底座,压头、模具型芯、下模外圈和下模底座之间自然形成一个没有圆角的矩形截面大圆环的模腔,具有工艺新颖,节能省材,成品率高,工件质量好,模具结构简单,制造成本低等特点。该发明涉及一种机械制造工艺,特别是涉及一种由小直径圆棒料锻造成矩形截面大圆环的锻造工艺及模具。对于一些尺寸比较大的齿轮或蜗轮来说,采用齿圈组装形式,不仅可以节省一些较贵重金属,而且便于齿圈更换。但现有的加工流程存在加工工艺复杂、浪费材料等缺陷。该发明专利要解决的技术问题是提供一种既简单,又有比较高的材料利用率的加工工艺及模具。工艺过程及具体步骤:下料。根据所加工零件的矩形截面大圆环的尺寸要求,按金属加工理论精确计算,选择合适直径的圆钢棒料,采用锯床或砂轮切割机加工成需要的长度;模具弯圆。利用专用模具将圆钢棒料弯成符合尺寸要求的圆环;焊接。使用焊接专机焊接圆环开口,保证圆环不变形; 打磨。去除焊渣,打磨焊缝;加热。根据不同的材料,加热至合适温度;热辊辗缩。将加热后的圆环辊辗,缩小宽度,以便入模;锻造。将圆环放入模腔内,使用压力机将圆形截面的圆环锻压成矩形截面的大圆环;修整。去除毛刺,修整光滑。该发明的突出优点是:节能省材,成品率高,工件质量好,模具结构简单,制造成本低。
[成果] 1700240718 广西
TG3 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:近年来,国内外钢铁工业得到了持续快速发展,尤其是不锈钢和特种钢在钢产量中的比重逐年增加。作为不锈钢和特种钢不可缺少的添加剂,锰制品(如锰桃、锰枕、硅锰合金和锰铁合金)得到了长足发展。锰桃和锰枕是电解金属锰深加工的新型材料之一,是用压力加工方法,以金属锰粉为主要原料,添加部分改变性能的材料,经模具锻压成型而生产出来的一种新型锻压锰制品,因其形状而命名为锰桃和锰枕。在炼钢的调质和除杂过程中,锰桃或锰枕在钢液中比电解金属锰具有更快的熔化速度和更优良的分散性等诸多优点而得到广泛使用。锰系铁合金中硅锰合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金,是一种用途较广、产量较大的铁合金。硅锰合金是炼钢常用的复合脱氧剂,又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。国内生产锻轧锰桃或锰枕的压制工序采用三人一机,一人秤料,一个出坯,一人摆坯,工人同在压机一方,劳动效益极低;产品固化过程中,烤房容积小,靠房顶中间位置一小风扇扰流,仅能在固化车上层,且冷却时因湿气未排,大部分在原房内凝结成小水珠附在上层产品表面产生氧化黑色斑点,以至外观形象差,能耗高。上述生产锰桃或锰枕的方法,员工劳动强度较大,生产效率较低,品质外形较差,单位能耗较高。锰系铁合金的生产过程主要是将锰矿石、硅石和石灰等原辅材料加入到大中型半封闭式电炉内冶炼,合金锭冷却后通过机械或人工的方式破碎至一定的粒度后销售,在破碎的过程中产生约8%的碎料不能直接销售,只能将碎料通过重熔的方式再次利用,但在重熔的过程中将消耗大量的电能,冶炼过程的单位电耗进一步增加。该发明针对背景技术中存在的诸多缺点和问题加以改进,提供了一种自动化生产锻压锰制品的工艺,该工艺使用比较广泛,可用于自动化生产锰桃或处理锰系铁合金生产过程中产生的大量碎料,操作过程简单,员工劳动强度较低,生产效率较高,生产成本较低,单位电耗较低,所得锰制品的理化指标和强度均能满足要求。该发明采用的技术方案:(1)将电解金属锰片或锰系铁合金碎料等锰材料与粘结剂按比例在搅拌机内预混合,将混合料通过高压辊磨机破碎成细颗粒状物料。(2)将所得的细颗粒状物料与粘结剂按比例下料至双轴搅拌机内充分混合搅拌,同时加入一定比例的添加剂。(3)将步骤(2)所得的混合料通过斗式提升机均匀输送到高压压球机的进料仓,压制获得锻压锰制品的初产品和未成型的物料,经圆筒筛将初产品和未成型物料分离,初产品自动滚落至隧道式烘干炉的进料端。(4)将步骤(3)所得的锰制品的初产品经过全自动控制的隧道式烘干炉内烘干。 (5)烘干结束后采用轴流风机对锰制品进行冷却,得到产品。该发明的有益效果:采用该发明所述工艺生产锻压锰桃,年产3万吨锰桃,自动化示范生产线每小时可生产5吨产品,每班只需8人操作可生产40吨产品;而按照一模九出的压制工艺,每台设备每小时只能生产1吨产品,每班需要5人操作只能生产8吨产品,生产效率明显提高,工人劳动强度明显降低。使用隧道式烘干炉而非间歇式烤房烘干锰桃初产品,烘干时间大大缩短,烘干温度在240℃下随意调节,单位产品电耗降低约50kWh,一条年产3万吨的生产线使用该发明工艺后电能消耗可节约100万元,人员工资可节约80万元;采用该发明所述工艺生产锻压锰系铁合金,将锰系铁合金碎料经过预混合、破碎、二次混合、成型、筛分、一次烘干、表面处理、二次烘干、冷却等工序后,生产出能直接出售的锰系铁合金。与回炉重熔相比,该发明所述工艺生产的锻压锰系铁合金每吨产品可节约电耗800kWh,员工的劳动强度和工作环境大大改善。
[成果] 1700520103 北京
TF1 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:球形金属粉末广泛应用于微电子表面封装(SMT)、超硬材料合成、新能源用软磁材料、注射成形、增材制造等高端制造领域。中国对球形金属粉末的需求年均增长达到23.1%,而SMT焊锡粉、金属软磁、增材制造等领域用粉末对外依存度已经超过90%。传统雾化制粉技术存在连续制备时间短、生产效率低、雾化稳定性差等问题,不能满足球形金属粉末的制备朝着超细、窄粒度、低杂质含量、高稳定性和一致性等方向发展的要求。该项目在国家863计划,国家科技支撑计划,国家自然科学基金等项目的支持下,经过十余年的持续攻关,创造性地解决了球形金属粉末连续雾化制备技术及产业化应用中的重大技术难题,成功开发出成套雾化装备及产业化核心技术。主要创新成果如下:1)发明了金属熔体雾化器,突破了金属粉末雾化制备的核心技术瓶颈,实现了球形金属粉末的高效制备。通过空气动力学计算和数值模拟技术,发明新型超音速紧耦合雾化喷嘴和金属熔体导流绝热系统,创新形成了超音速紧耦合气体雾化器,该技术将<74μm的Fe基触媒粉末出粉率提高了20个百分点;研制了满足不同合金体系的离心雾化盘,开发了90000rpm高速电机保护系统,解决了高速电机在高温高粉尘环境下持续运转的关键问题(工作时间由2000h提高到12000h)。2)创制了球形金属粉末工业化生产技术装备,解决了球形金属粉末连续雾化制备难题,提高了粉末产品品质、一致性和稳定性。发明了球形金属粉末连续雾化技术及装备,研制了金属熔体智能输送系统,集成创新控制方法实现了全套装备的智能控制,形成雾化制备成套工艺及智能控制技术。其中,惰性气体雾化连续制备技术生产效率提高了30%,铁基触媒粉末氧含量小于300ppm;离心雾化连续制备技术生产效率提高了200%,SnAgCu粉末氧含量小于80ppm。3)发明了系列球形金属粉末,实现了工业应用,突破了国外对相关材料的知识产权封锁。依据发明的连续雾化制备技术,发明了具有自主知识产权的金刚石触媒粉末和SMT焊粉,形成系列新型高温、中温及低温球形金属粉末材料,建成了完善的金属粉末工业生产技术体系、装备体系和产品应用体系。基于上述创新技术,实现中高温功能粉末年产能达9000吨,SMT焊粉年产能达4000吨。系列粉末产品已广泛应用于中国微电子表面封装、超硬材料合成、新能源用软磁材料等高技术产业领域。在上述过程中,项目申请发明专利52项,已授权32项;制定标准3项;开发国家重点新产品2项、市级新产品2项;发表论文30余篇,其中24篇被SCI/EI收录;培养各类高级人才40余人。项目曾获省部级科学技术一等奖2项,二等奖3项,中国专利优秀奖1项。该项目的成功开发和应用推广,填补了国内空白,显著提升了中国球形金属粉末制备水平,具有重大经济社会效益。
[成果] 1700630236 湖北
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:随着汽车、铁路、高铁、航空航天等领域核心装备对金属零件的要求不断提高,其关键金属零件向复杂化方向发展。铸造利用液态金属流动成形,柔性大,是复杂金属零件的主要成形方法。但随着金属零件复杂度不断提高,传统铸造方法越来越难以甚至无法设计出合理工艺。为此,该项目提出复杂铸件工艺优化与精密制造关键技术,但面临以下难题:1)复杂铸件充型凝固过程影响因素多,缺陷定量预测难;2)铸造型芯性能要求复杂多样,材料制备与成形难;3)熔炼与浇注过程合金成分及组织演变复杂,铸件性能保证难。项目组在国家自然科学基金、“863”计划和国内外企业合作项目等资助下,经过十余年产学研攻关,克服了上述难题,建立了复杂铸件工艺优化与精密制造成套技术。创新成果如下:(1)提出了基于距离场的复杂铸件几何热节判定方法,建立了基于Particle Level-Set多相流的卷气夹渣定量预测模型以及基于瞬态压强分布的孔松缺陷定量预测模型,实现了复杂铸件浇注系统和冒口补缩系统的优化。(2)开发了复合硼酸镁晶须和硅藻土的水溶性树脂砂型芯新材料及制备工艺;发明了一种压铸模具梯度材料型芯制造方法;发明了复杂铸件模组抗裂设计方法和熔模旋转涂装工艺。(3)建立了熔炼过程元素烧损预测模型,研发了熔炼数值仿真和炉料配比系统;开发了复杂受力件用压铸铝合金;发明了一种基于悬浮熔炼的逐层堆积合金铸锭制备方法。获发明专利11项、软件著作权9项;发表论文134篇(SCI/EI收录53篇);出版著作9部;建立工艺规范23项。专家鉴定“项目总体达到国际同类技术先进水平”。成果已在国内外百余家单位应用,统计15家单位近三年新增产值37.9亿余元。应用于汽车动力系统铝压铸件,缺陷减少80%;应用于铁路养路机械桥壳铸钢件,工艺出品率提高到83%;应用于高铁枕梁铝铸件,工艺出品率提高7-9%、缺陷降低20-25%。该项目大幅提升了复杂铸件的生产制造水平,使传统铸造技术由“睁眼造型,闭眼浇注”变为“睁眼造型,睁眼浇注”,促进了铸造行业的技术进步。
[成果] 1700510326 河南
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:该项目研究开发的磷铌合金铸铁新材料、Z-Fine珩磨网纹技术,在行业内属于首次开发应用。项目在研究开发过程中通过在灰铸铁中加入磷铌元素使气缸套产品的强度、硬度得到显著提升,同时采用公司自主研究开发的Z-Fine珩磨网纹技术对内孔进行超微造型,配合整机改进,可达到免磨合的优异性能,同比降低机油耗、燃油耗使用量10%~15%,烟尘废气排放量降低20%以上。项目经河南省科技厅组织专家鉴定,技术水平为国际先进水平。该项目的研发为发动机及气缸套行业的发展奠定了坚实基础,促进了行业进步。项目研发取得的主要成果:1、磷铌合金铸铁新材料的研发:该新材料金相组织为石墨100%A型,铸态基体组织由细片状珠光体+少量磷共晶组成;产品热处理工艺为530℃保温3小时,基体组织由细片状珠光体+少量磷共晶组成。机械性能指标,硬度大于290HB,抗拉强度达350Mpa以上;弹性模量达150Gpa。2、Z-Fine珩磨网纹技术的应用:项目应用了企业自主研发的Z-Fine珩磨网纹技术,配合整机改进,可达到免磨合优异性能,同比降低机油耗、燃油耗使用量10%~15%,烟尘废气排放量降低20%以上。3、新型气缸套内衬的研发及制备:通过在内衬制备时先用通过中性气氛加热进行奥氏体化、然后通过等温淬火获得组织为下贝氏体和残余奥氏体膜,最后通过低温回火,使此材料凸显出它的强度高、冲击韧性高、耐磨的优越性,这是在发现高铬白口铸铁和球墨铸铁(ADI)内衬材料后,首次作为内衬材料的低温形成的高强度贝氏体钢。4、自动化装备研发:为提高生产效率保证产品质量一致性,项目自主研发了气缸套毛坯自动装框装置和气缸套高压清洗机,均成功申报了国家专利,有效的保护了公司的核心技术。该项目取得知识产权情况:1、发明专利4项:(1)一种磷铌铸铁气缸套及其制备方法(ZL201410351934.X);(2)一种贝氏体气缸套内衬及其制备方法(ZL201110407101.7);(3)气缸套毛坯自动装框装置(ZL201310391511.6);(4)气缸套高压清洗机(ZL201210489723.3)。2、项目通过科技成果鉴定:登记号:9412014Y2276,鉴定证书:豫科鉴字[2014]第69号。推广应用:项目产品具有高耐磨、低耗能、耐久性突出等一系列优点,能满足欧Ⅵ排放以上、加装EGR、缸内直喷等高端内燃机严苛技术要求,适合在各类内燃机中推广应用。产品顺利通过康明斯、中国重汽、德国奔驰、江苏鑫田等高端客户的试验、应用。2014年产能164.9万只,当年实现销售收入8680.12万元。社会效益:该项目的实施为周边居民提供就业岗位180个,有效提升居民生活质量。
[成果] 1700510332 河南
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:气缸套作为发动机中的核心部件之一,因其较高的质量技术要求和极大的需求量,目前普遍采用金属模离心铸造生产。然而,在采用金属模离心铸造工艺生产气缸套过程中,面临着模具使用寿命偏低的严重问题,每套灰铸铁金属模具平均只能正常生产200套左右的气缸套,超过200套以后,由于模具质量问题,造成铸件质量的不稳定性逐渐增加。因此,实际生产中需要经常更换模具和预热模具,既耽误生产,又使得铸件的质量不稳定。该项目通过优化化学成分研发出了高碳硅合金铸铁模具材料,通过结构优化研发出了组合式离心铸造模具,使用这种材料与结构生产出来的离心铸造模具在生产气缸套时具有服役寿命长、生产过程及质量稳定、生产效率高等优点,填补了气缸套行业离心铸造模具新材料空白。项目研究开发的新材料、新技术、新工艺均为行业前沿技术,经河南省科技厅组织专家鉴定后,专家一致同意通过鉴定为国内领先水平。该项目的研发为发动机及气缸套行业的发展奠定了坚实基础,促进了行业进步。项目研发取得的主要成果:1、该项目自主研发适用于气缸套离心铸造的模具新材料金相组织:石墨以A、B型为主,D+E型石墨小于30%,基体主要为珠光体,不允许有莱氏体,铁素体不大于5%,碳化物不大于5%。硬度:200-280HB,室温抗拉强度在250Mpa以上,相较于普通模具材料,该材料的热疲劳寿命得到了大幅度提高,使模具的吨成本显著下降。2、新型模具结构的研发,为了提高生产效率,公司技术人员自主研发了组合式离心铸造模具,并且均成功申报了国家专利,该模具可重复利用,节省材料与加工费用,大大提高模具的利用率与生产效率。3、从理论上弄清了离心铸造模具在热循环条件下的宏观性能改变及损伤与失效机理,明确了气缸套离心铸造模具在服役过程中的显微组织演变规律,确定了模具材料所经历的热循环过程与特征,以及模具不同部位处的受热特点。该项目取得的知识产权:1、实用新型专利3项:(1)组合式离心铸造模具(ZL200920091928.X);(2)一种新型离心浇注金属型内模(ZL201120509953.2);(3)一种气缸套支撑肩的成型模具(ZL201120350442.0)。2、项目通过科技成果鉴定:高性价比气缸套离心铸造模具鉴定证书:豫科鉴委字[2015]第2051号。推广应用及社会效益:该项目研发的新产品具有抗激冷激热能力强的优点,可使模具的服役寿命得到大幅提升,增加了气缸套产品的质量稳定性。此外该模具采用内外模分体式结构设计,可以实现一模多坯,使其生产效率显著提高。该产品工艺成熟稳定,已经向中原吉凯恩公司等用户推广应用。应用表明,该产品具有寿命和耐久性突出及铸造效率高等优点,取得了显著的经济和社会效益。
[成果] 1700510098 河南
TF1 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:随着电子工业的快速发展,锡铅钎料因Pb的毒性被广为关注,欧盟于2003年实施两项指令(WEEE & RoHS)禁止铅在电子材料中的应用,新型无铅钎料成为近年来电子工业界重要的研究课题。但是以SnAg、SnZn、SnCu、SnAgCu等为代表的锡基无铅钎料,在应用中存在熔点高、润湿性差、流动性差、熔铸过程易偏析等问题,导致电子封装回流温度高、回流时间长,带来质量隐患;传统无铅钎料的“锡须”生长,导致电子元器件的短路或电弧放电,威胁着国家国防、金融以及云计算、大数据分析所依托的超级计算机等电子装备的长期可靠性。郑州机械研究所联合南京理工、哈工大和河南黄河旋风组建产学研用协同创新体,在多项技术发展基金和企业技术开发资金的支持下,针对锡基无铅钎料性能提升和制备技术瓶颈进行攻关,通过添加合金元素改性以及采用洁净化制备技术,开发气/水紧耦合双相串联雾化法制备出高品质锡基粉体材料;项目成果应用推广至电子、新能源功能材料、金刚石工具、滑动轴承轴瓦等行业。成果先后通过河南省科技厅组织的2次科技成果鉴定,整体技术达到国际先进水平。项目取得的创新成果如下:1)通过复合添加Ga、Sr、Pr、Se、Sb等改性合金元素和采用铸锭洁净化技术,改善了钎料组织,有效抑制钎缝晶须生长,提升了锡基无铅钎料的综合性能及钎焊工艺性,防止微连接材料焊点“立碑”等焊接缺陷的产生。2)采用气/水紧耦合双相串联雾化法制备高品质锡基粉体材料,解决了传统单一气雾化制粉表面钝化和水雾化制粉形态失圆的难题。3)开发的锡基粉体材料用于热电变换模块连接,能够有效抑制热电转换材料界面势垒衰减,实现模块的高效连接,提升其热电性能。4)开发的锡基粉体材料用于珩磨工具制造,可提升珩磨工具热压成型过程的均质性和金刚石磨粒分布的合理性,确保珩磨条具备良好的嵌藏性和防划伤性能,珩磨效率和珩磨精度更高。5)开发的SnAgCu(Ni)粉体材料用于高速重载轴瓦界面连接,并结合开发的浸渍钎涂工艺和界面镀镍改性及扩散强化工艺,可显著提升轴瓦与巴氏合金界面结合强度,综合性能优于国内外同类产品。项目取得一批具有自主知识产权的核心技术,授权专利12件,其中发明专利6件;发表学术论文26篇,其中SCI、EI及核心期刊收录19篇。获郑州市科学技术进步二等奖1项,河南省工业和信息化科技成果一等奖1项,机械科学研究总院科技成果一、二等奖各1项;培养技术骨干17名、博士2名、硕士5名。项目产品和技术不但满足了电子工业对其环保性和可靠性的要求,还拓展应用到新能源功能材料、金刚石工具、滑动轴承轴瓦等行业,近三年实现新增产值1.2亿元。项目组开发的锡基粉体材料解决了钎料成分“绿色化”与“性能优”的矛盾,对于国内粉体材料产业技术进步起到积极的推动作用。
[成果] 1700451113 广西
TF1 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:专利名称:水雾化法生产金属粉体中间包;专利号:ZL201521095809.3;授权公告日:2016.05.11;专利类别:实用新型专利;权人:桂林电器科学研究院有限公司;发明人:廖志亮,金红;技术背景:针对现有技术的不足之处,该实用新型所要解决的技术问题是提出了一种加热温度高、降低成本的水雾化法生产金属粉体中间包。具备以下有益效果:据专利检索,相类似的设备中,加热方式有火焰加热、电阻加热、感应加热,其中电阻加热的电阻丝为贯穿保温层式或管状体内嵌加热体,在安装、更换上比较复杂,加热体与漏包坩埚中间隔着保温材料或管状体,加热温度相对较低。相类似的电阻加热方式,更换电阻丝时需更换整套炉丝,浪费了材料,增加了成本。专利简介:该实用新型公开了一种水雾化法生产金属粉体中间包,包括漏包坩埚以及加热体,所述加热体包括电加热板和电源板,若干块电加热板紧贴漏包坩埚外壁圆周均布设置,所述电源板覆盖在电加热板上,各电加热板顶部的电源插头插装在电源板底部对应设置的电源插座中;各电加热板均为一个完整的加热单元,可单独拆卸和更换。该实用新型可提高漏包坩埚的加热温度,并且加热温度稳定、均匀性好,有效减少漏包坩埚冷却速度,避免在雾化制粉过程中熔融金属液降温过快而堵塞漏眼,保证雾化制粉的连续性和雾化效果。
[成果] 1700530181 湖北
TF7 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:该项目是冶金工程技术炼钢连续铸造(连铸)领域与小方坯连铸质量问题相关的研究课题,目的是解决小方坯连铸中心偏析、中心疏松、中心缩孔内部质量问题。中心偏析、中心疏松、中心缩孔是小方坯连铸的主要缺陷,对铸坯质量影响很大。在轴承钢、硬线、帘线钢、齿轮钢等后续处理工艺中,由于偏析产生的网状碳化物、马氏体组织、带状组织等导致芯部和基体性能不一致,硬度不均匀、拉拔脆断、断丝、探伤不合格等问题。该课题针对小方坯连铸中心偏析严重和中心疏松、中心缩孔需要大压缩比轧制的世界性行业难题,针对小方坯的特点,开发了不同于大方坯多机架的单辊重压下技术。经过近5年多的自主研发和创新,以工程实践为依托,历经两个项目的工程实践,对小方坯连铸单辊重压下技术进行了系统研发,在重压下工艺技术、压下装置、热跟踪模型等关键技术方面取得了一系列的研究成果,攻克了小方坯可压下区间短,波动大,跟踪困难,压下效率低,稳定性差等难题,研发成果在工程中应用。世界上第一台采用重压下技术的小方坯连铸机在鞍钢投产,实际生产运行稳定,取得了显著的经济效益。小方坯连铸机单辊重压下技术的实现,填补了小方坯连铸技术的空白,提高了小方坯连祷国内品质钢生产工艺技术水平。项目团队在铸机投产后,进行了大量现场压下试验,揭示了单辊重压下工艺影响规律,为该项技术的后续发展和推广,优化装备,奠定了坚实的基础。核心技术及特点如下:共立柱一体化大辊径压下装置,适应小方坯刚性引锭杆工况的自动标定系统、自动补偿算法,免去人工测量。针对小方坯单辊重压下开发了热跟踪模型、在线辊缝控制模型。模型具有凝固区间锁定功能,使铸坯可压下区间进入压下辊下方;采用智能控制技术,实现了小方坯单辊重压下在线控制。通过一系列现场压下试验,揭示了小方坯单辊重压下的工艺参数规律,为工艺参数的优化及装备的改进优化提供了技术基础。项目共申请专利16项,其中发明专利10项,3项授权;实用新型专利6项,全部授权。在国内外期刊发表论文5篇。国内4篇,国外1篇。在鞍钢股份炼钢总厂二工区1#铸机、3#小方坯铸机上,项目组开展重压下技术的研究与试验,开发了单辊重压下工艺,在生产中应用,取得了效果。铸坯中心偏析和中心致密性得到了明显改善,中心C偏析指数1.06,中心缩孔、中心疏松0.5级以下达85%以上。
[成果] 1700530192 河北
TG3 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:项目所属学科技术领域:机械制造。主要内容、特点:40MN多向模锻自动化生产线是以40MN多向模锻液压机为基础,以多向模锻工艺为核心技术,采用先进的控制方式,结合现有工艺、装备技术水平,采用多机配合协调的方式,建设了一条生产稳定、工艺合理的多向模锻自动化生产线,也是国内第一条多向模锻自动化生产线。生产线主体设备为40MN多向模锻液压机,配套下料带锯床;中频感应加热炉;高压水除磷机设备;上料、下料机械手;模具润滑、冷却及清理设备;模具快速安装设施以及一条输送链。40MN多向模锻液压机本体采用先进的剖分坎合和预应力钢丝缠绕技术,同时采用自主研发的液压控制系统;除鳞系统可达到99%的除尽率;机器人可快速、准确的实现坯料定位、锻件下线和模具喷涂冷却;实现了生产线的数字化控制。多向模锻自动化生产线采用一火一次锻造成形,锻件外形尺寸精度高,内部组织形成连续金属流线,为全纤维结构,组织致密、性能一致性高,保证了产品的质量。与传统锻造工艺相比,多向模锻技术提高了材料利用率、减少了机加工时,提高了生产效率并保证了产品质量,该生产线工艺设计合理、生产高效稳定,是一条可实现高产、低耗优质锻件的多向模锻自动化生产线,生产线的批量化生产标志着国内大型多向模锻件在生产技术领域取得了重大突破,它填补了国内空白,为核电、超(超)临界火电、核工业、石油石化、煤化工、通用机械等领域提供了优质锻件,被专家评价为“精密、高效、优质、节能”的锻造技术。应用推广情况:40MN多向模锻自动化生产线已经建设完毕,并投入生产,已成功完成了DN80球阀阀芯、电站用3吋、4吋、6吋闸阀、截止阀、止回阀、真空阀、加氢阀等阀门阀体,石油钻井用631、411、311提丝锻件、以及特殊形状的插头锻件、石油石化用3吋旋塞阀、50-250型紧急切断阀体锻件等的批量生产任务并交付客户,其材质涵盖了碳钢、合金钢及不锈钢,并实现了多向模锻的产业化。公司生产的这些阀体锻件获得了广大客户的高度认可和赞同。同时验证了40MN多向模锻自动化生产线已经成为了一条生产稳定、工艺合理、综合经济效益高效的优质、高产、低耗的多向模锻自动化生产线并实现了多向模锻件的产业化生产。机械制造、多向模锻。
[成果] 1700530078 山东
TF1 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:该项目属于新材料领域,相关研究得到了国家973计划和国家科技支撑计划的资助。粉末冶金技术可自由组装材料结构从而精确调控材料性能,同时实现近净成形,已成为材料先进制备与加工技术的重要发展方向。粉末冶金制品已在汽车、机械、电子、军工等领域获得广泛应用。该项目针对汽车工业和高端装备制造业对高性能铁基粉末冶金材料的迫切需要,选择了通用性好、应用面广和附加值高的高压缩性铁粉、预合金专用粉、软磁材料粉等原料粉末和高密度模压成形技术为对象,开展关键技术攻关,取得如下创新:自主开发了高压缩性水雾化铁粉的工业化生产成套技术,为中国发展高性能钢铁粉末冶金制品奠定了基础。建立了工艺介质和杂质元素的综合作用理论,构建了水雾化铁粉压缩性与杂质元素之间的定量关系模型;突破了杂质元素分步脱除、高效雾化和二步还原等产业化关键技术,将铁粉压缩性从6. 90-7.06g/cm<'3>提高到7.20g/cm<'3>以上,达到国外先进产品的性能指标。开发了具有烧结硬化特性的含Cr预合金粉和发动机气门阀座专用粉。系统研究了Ni、Mo、Cu、Cr等合金元素的协同作用规律,通过优化合金成分、合金元素添加形态和方式有效解决了材料性能与粉末工艺性能之间的矛盾。使用烧结硬化粉末可将烧结和热处理在烧结炉中一次完成,减少能耗约40%。发明了铁粉表面绝缘连续化处理新方法,建立了高性能铁基软磁复合材料的工业化生产工艺。开发了铁粉表面磷化-硅烷偶联剂包覆的双层复合绝缘处理工艺和关键装备,保证了表面包覆的完整性、均匀性和绝缘性。产品的磁导率、磁损耗等关键性能均优于国际同类产品的先进指标。开辟了一条采用普通模压成形与烧结设备低成本制备高密度低合金粉末冶金制品的新途径。基于粉体填充规律和流变塑变特征,综合利用粉体粒度组成调控、粉末软化和粒间润滑等技术,使压坯密度达到7.6g/cm<'3>以上,烧结热处理后硬度达到HRC50-55,抗拉强度≥1050MPa,产品密度、性能和生产效率均优于国际著名公司同类产品和技术。该项目新建和改造生产线10条,产品已在东睦新材料等70多个单位应用,并已出口。2015年,中国生产的粉末冶金制品中汽车零部件的比例已上升到50.4%,其中,高性能高密度结构零件达到30%以上。该项目授权专利26项(其中发明专利11项),发表论文20篇,出版著作1部,修订国家标准3项。近三年实现产值13.13亿元,利税2.1亿元,出口创汇0.56亿元。间接经济效益约110亿元,并取得了显著的节能减排效果。
[成果] 1700600001 北京
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:铸造是最重要成形工艺之一,从汽车、航空航天到日常生活都需铸件,汽车铸件超过24%。中国铸件产量连续15年世界第一,2015年超过4500万吨。但中国铸造工艺落后,劳动强度大,数字化水平低,能耗是发达国家1.5-2倍,污染物排放是3-5倍。汽车与航空发动机、航天器结构件等急需的铸件尺寸大、形状复杂、壁厚悬殊、铸型制作难度大,需十几套至几十套模具翻制,尺寸精度难保证,一些好的结构设计无法造型,成为航空航天等重大工程开发和创新瓶颈。高质量铸件离不开好砂型,约6000年历史的铸造仍通过木模、金属模等翻砂造型,急需铸造技术突破和创新。 该项目发明了一种复杂铸件无模复合成形制造方法,大幅缩短流程,提高制造精度,拓展了成形制造方法。经6年创新研究和上万小时刀具成形实验,完成7类设备、软件开发和3000多种零件应用。发明了适用于复杂铸件的复合铸型及型砂材料配方,砂型/砂芯挤压切削一体化复合成形工艺,大长径比空心立铣刀,砂型柔性挤压成形机、系列化无模铸造成形机等关键装备及控制软件系统,创建了数字化无模铸造岛,可用于树脂砂、覆膜砂等多种铸型制造,成形尺寸5000mm×3000mm×1000mm。 获授权专利50件,其中发明专利36件(美、日、欧等国际发明16件),软件登记8项,制定企业标准、规范12项,发表论文55篇。获中国机械工程学会绿色制造科学技术进步奖一等奖、国家重点新产品2项、中国铸造协会首届铸造装备创新奖等。入选中国机械工程学会近年来机械工程科技取得的10项重要进展。与传统铸造比,时间缩短50-80%,成本降低30-50%,精度提高2-3个等级,铸件减重10%-20%。该技术具有原创性,处于国际领先水平。 在中航工业、航天科工、中国一汽、广西玉柴等100多家推广应用,广西、山东、河南等地建成10个应用示范基地,生产、销售设备69台,出口西班牙1台,应用于发动机缸体缸盖、机匣等制造,获直接经济效益17.89亿元,间接效益47.42亿元。对促进航空航天、汽车船舶等产业绿色制造创新发展具有重要战略意义。
[成果] 1700600255 河南
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:大型铸锻件是装备制造业的基础,是衡量一个国家重工业水平的重要标志。随着《中国制造2025》的发布,航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、冶金矿山、电力装备等行业对大型铸锻件的需求量和质量要求也越来越高,其生产技术已成为装备制造业发展的关键环节之一。 中国大型铸锻件年生产量80万吨左右,自足率不足60%。大型铸锻件技术与生产壁垒高,成形难度大,同时受桥梁、隧道及运输工具的限制,多数只宜国内就近制造。国外技术垄断及自主知识产权的基础研究成果的缺乏,致使国内铸锻件的质量与国外存在很大差距。 在科技部重大专项、国家自然科学基金等项目支持下,该项目从冶炼、凝固、形变等科学问题入手,经过20年系统研究,掌握了其成形过程中的关键基础数据和核心工艺,满足了中国快速发展的装备制造业对大型铸锻件的重大需求,形成了国内乃至世界稀缺的高端重型机械设备加工制造能力。主要创新内容如下: 采用人工神经网络建立了大型铸锻件化学成分与性能的关系,利用高纯净钢冶炼技术,有效控制了钢中有害元素含量;研究了微合金化对低碳合金钢性能的影响规律,大幅度提高了铸锻件的晶粒度和强韧性。 开发了大型钢锭与铸件铸造工艺设计原则、防偏析多包联合浇注和双真空处理技术。利用该技术浇注了百吨级铸件,提供了优质无缺陷锻坯,提高了工艺出品率。 提出了锻件工艺参数稳健优化设计准则和裂纹稳定控制新方法,优化了WHF法锻造工艺参数,其锻件一次探伤合格率达到100%。 建立了大锻件淬火冷却过程的非稳态温度场数学模型,开发了差温热处理工艺,保证了表面与心部良好的组织和性能梯度分布以及表面组织性能均匀性。 采用该项目成果生产的铸锻件全部通过磁粉探伤和超声波探伤,有害元素、力学性能以及产品质量达到国际先进水平。成果已在全国12家企业成功应用,开发的系列产品已成功应用于巴西淡水河谷等矿山、钢铁集团和水泥生产企业,部分产品获得英国劳氏船级社和中国船级社的认证,受到了行业协会和中央电视台等多家媒体的关注。 项目授权发明专利6项,实用新专利4项;出版专著3部;发表论文30篇(SCI/EI收录9篇);制订企业标准5项;3年累计新增产值22亿元,新增利税7.98亿元,间接效益超过150亿元。该项目促进了大型铸锻件冶炼、铸造、锻造等工序的技术发展,带动了装备制造业的产业结构调整与升级,打破了长期以来发达国家对中国大型铸锻件制造技术的封锁,使中国重型装备制造业进入了世界强国行列。
[成果] 1700240730 广西
TG3 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:该发明属于生产锻压锰制品领域,尤其涉及一种自动化生产锻压锰制品系统。近年来,国内外钢铁工业得到了持续快速发展,尤其是不锈钢和特种钢在钢产量中的比重逐年增加。作为不锈钢和特种钢不可缺少的添加剂,锰制品(如锰桃、锰枕、硅锰合金和锰铁合金)得到了长足发展。锰桃和锰枕是电解金属锰深加工的新型材料之一,是用压力加工方法,以金属锰粉为主要原料,添加部分改变性能的材料,经模具锻压成型而生产出来的一种新型锻压锰制品,因其形状而命名为锰桃和锰枕。在炼钢的调质和除杂过程中,锰桃或锰枕在钢液中比电解金属锰具有更快的熔化速度和更优良的分散性等诸多优点而得到广泛使用。锰系铁合金中硅锰合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金,是一种用途较广、产量较大的铁合金。硅锰合金是炼钢常用的复合脱氧剂,又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。国内生产锻轧锰桃或锰枕的压制工序采用三人一机,一人秤料,一个出坯,一人摆坯,工人同在压机一方,劳动效益极低;产品固化过程中,烤房容积小,靠房顶中间位置一小风扇扰流,仅能在固化车上层,且冷却时因湿气未排,大部分在原房内凝结成小水珠附在上层产品表面产生氧化黑色斑点,以至外观形象差,能耗高。现有生产锻压锰制备系统不能够进行自动化生产,员工劳动强度较大,生产效率较低,品质外形较差,单位能耗较高。该发明的目的在于:针对背景技术中存在的诸多缺点和问题加以改进,提供一种能够自动化生产锻压锰制品的系统,该系统使用比较广泛,可用于自动化生产锰桃或处理锰系铁合金生产过程中产生的大量碎料,操作过程简单,员工劳动强度较低,生产效率较高,生产成本较低,单位电耗降低,所得锰制品的理化指标和强度均能满足要求。该发明的目的通过下述技术方案来实现:一种自动化生产锻压锰制品系统,其特征包括依次连接的搅拌系统、破碎系统、二次搅拌系统、高压成型系统、分离碎料系统和干燥系统,所述二次搅拌系统和分离碎料系统之间设置输送系统。该发明的有益效果:采用该系统生产锻压锰桃,年产3万吨锰桃,自动化示范生产线每小时可生产5吨产品,每班只需8人操作可生产40吨产品;而按照一模九出的压制工艺,每台设备每小时只能生产1吨产品,每班需要5人操作只能生产8吨产品,生产效率明显提高,工人劳动强度明显降低。使用隧道式烘干炉而非间歇式烤房烘干锰桃初产品,烘干时间大大缩短,烘干温度在240℃下随意调节,单位产品电耗降低约50kWh,一条年产3万吨的生产线使用该发明工艺后电能消耗可节约100万元,人员工资可节约80万元。采用该系统所述工艺生产锻压锰系铁合金,将锰系铁合金碎料经过预混合、破碎、二次混合、成型、筛分、一次烘干、表面处理、二次烘干、冷却等工序后,生产出能直接出售的锰系铁合金。与回炉重熔相比,该系统生产的锻压锰系铁合金每吨产品可节约电耗800kWh,员工的劳动强度和工作环境大大改善。
[成果] 1700510501 河南
TF1 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:超硬材料制品的品质成为制约中国机械加工技术的关键课题之一。超硬材料制品粘接剂用金属粉末经历了钴粉、其他单质金属粉、混合金属粉、预合金粉的发展历程。预合金粉将所需多组元预先合金化处理,实现原子级的均匀混合,可大幅提高制品的锋利度和使用寿命,改善综合使用性能。胎体粉末的预合金技术成为超硬材料制品产业发展的必然趋势。雾化预合金粉末由于具有诸多优点在行业内逐步得到推广应用,尤其是近3年来,其消费量迅速增加,呈阶跃式递增状态。但是国内预合金粉的品质与国外高端产品相比还有显著差距,突出表现为成分稳定性差、氧含量高、粒度控制不严格等问题,严重影响了国产高端制品的发展。破解雾化制粉关键技术及装备难题,对雾化金属预合金粉进行升级换代,成为中国超硬材料制品发展提升的关键突破口。该项目通过匹配性实验,针对不同制品的工作特点和应用需求,设计出优化的预合金粉配方,形成系列化新产品。在熔炼合金化工序,采用分级精炼、吹氩气造渣提纯、针对性设计的过滤器和耐火材料等技术手段,提高合金熔体纯度和合金化程度。综合采用高压水雾化技术和水气联合雾化技术,通过自主研发水气雾化喷嘴模块及配套工艺,进行高性能预合金粉的制造。在后处理工序,采用低温还原和对辊破碎方法,解决产品氧含量、粒度分布、流动性、冷压成型性等综合性能的协调问题。最终使雾化预合金粉各项性能显著提升,产品指标达到国内领先水平。项目获授权发明专利2项,实用新型专利7项,发表学术论文4篇,其中JCR 2区以上2篇,形成了具有自主知识产权的预合金粉制造技术及应用方案。主要创新点包括:采用高温高温分级精炼造渣提纯工艺和针对性设计的过滤装置及辅助材料,改善合金的纯度和合金化程度,在同行中首次被使用;自主研发水气雾化喷嘴模块及配套工艺,形成自有保密技术;在后处理工艺中引入对辊破碎技术,可控调整预合金粉的加工性能。成果经专家会议鉴定为国际先进水平,荣获2017年许昌市科学技术进步一等奖,得到同行的高度认可。项目技术在河南黄河旋风股份有限公司实施工业化和市场推广,实现了河南黄河旋风股份有限公司预合金粉的技术升级和产品结构调整。2014年-2016年,项目累计新增销售额65070.18万元,累计新增利润17690.96万元。产品在超硬材料制品行业广泛应用,对超硬材料制品锋利度和使用寿命的改善明显,畅销国内外超硬材料制品行业,具有广泛的行业知名度。项目的完成为中国超硬材料产业的发展进步做出了有力贡献。
[成果] 1700510488 河南
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:(一)项目主要技术内容:随着发动机性能的提高,排气温度已经达到900℃以上,传统的铸铁材料已不能满足发动机的排放使用性能要求。而奥氏体耐热铸钢有良好的耐热性、耐疲劳性、抗腐蚀性能,因此奥氏体耐热铸钢已成为生产高性能排气歧管的首选材料。但由于其本身特性及排气歧管结构特殊等因素,奥氏体耐热铸钢在排气歧管上的应用存在巨大的工艺难度,国内尚属空白。该项目研究了合金元素对材料组织和性能的影响,优化了化学成分规范;采用中频感应电炉炉底吹氩精炼、炉内及包内复合强力脱氧工艺、壳型成型工艺、负压浇注等工艺成功研发了奥氏体耐热钢排气歧管。国内首次运用先进的壳型成型、负压浇注铸造工艺。壳型工艺可以克服奥氏体耐热铸钢浇注温度高,钢液与砂型铸造中型砂水分发生反应而造成气孔等表面缺陷;负压浇注工艺是克服钢液流动性差、管壁薄充型困难的保证。在熔炼过程中运用通氩精炼、分级脱氧、变质处理细化晶粒等创新工艺;在线控制技术精确控制熔炼温度及各种材料、合金的加入顺序、重量等,控制产品材料的化学成分及力学性能。运用精密加工中心结合专用液压夹具、特殊刀具等,实现排气歧管高效精密机加工。运用项目成果制定了JB/T 13044-2017《耐热钢排气歧管铸件》行业标准。该标准2014年申请,2015年通过,2017年2月7日由全国铸造标准化技术委员会公告发布,2017年10月1日实施。(二)授权专利情况:1、发明专利ZL201410072390.3;2、实用新型专利ZL201420190445.6;3、实用新型专利ZL201420196800.0;4、实用新型专利ZL201520178251.9。(三)主要技术经济指标:1、项目性能满足JB/T 13044-2017标准要求。2、排气歧管适用工作温度达到950℃以上,最高达到1100℃。3、排气歧管要经受800小时的常规耐久试验,450小时的冷热循环冲击实验。4、产品寿命要≥50万km,三包期10年或30万km,三包期内不良反馈的PPM≤500。(四)应用推广及效益情况:该项目填补国内耐热铸钢排气歧管产品空白。项目自研发以来,先后开发了上汽五菱、一汽海马汽车、长城汽车股份等10余个客户新品,公司新增产值11808万元,新增利税3045万元。预计未来5年,将生产各类铸钢产品100万支,新增产值7亿元。项目2014年列入河南省高新技术产业化项目(项目编号142105000039),2015年10月通过验收。JB/T 13044-2017标准的发布,对国家汽车工业的发展具有一定的促进、引导作用。
[成果] 1700530089 天津
TF7 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:高质量微合金化钢连铸板坯生产技术研发,该项目属于钢铁冶金连续铸钢领域。项目以连铸坯的生产与热送组织衔接为目标,以天钢极坯连铸机设备及生产工艺为基础,针对铸坯中夹杂物总量、连铸板坯的表面质量、铸坯的凝固结构(重点是偏析与疏松的控制、中心等轴晶率控制等)等共性技术难点,系统开发了一系列微合金化钢连铸板坯的连铸生产工艺技术和热送工艺技术,包括:微合金化钢钢水质量保证技术、连铸关键工艺技术、板坯热送热装工艺技术等,实现了以下四种技术创新:以铜板传热控制为基础的结晶器弱冷控制技术;以连铸过程中微合金化元素第二相析出规律、高温力学性能研究为基础的微合金化钢铸坯角部裂纹控制技术;以二冷弱冷控制为基础的铸坯高等轴晶率与低偏析度控制技术;以温度场、相变规律及第二相析出固溶控制为基础的铸坯热送控制技术。项目实施后达到了预期目的,解决了铸坯中夹杂物水平偏高、铸坯凝固结构不合理、铸坯质量合格率低、热送比例低等问题,取得了良好应用效果:提高了微化金化钢的成分和温度的命中率,有效控制钢中夹杂物总量及大小,连铸板坯中的夹杂物总量小于8mg/10kg,且粒径小于140μm夹杂物所占比例的平均数为75.7%;微合金化系列钢板表面质量综合合格率达到了98.2%、中心偏析级别不大于C类1.0的比例达到了100%、消除了中间裂纹和中心疏松;微合金化钢的热送比达到76.5%、热送平均温度达到了650℃。研究成果成功应用于天钢微合金化钢的生产实际,取得了良好的技术效果和经济效益,各项生产技术指标达到了国际先进水平,实现了微合金化钢连铸坯高品质、高效率和稳定化生产,大幅提升了微合金化钢的热送比例,创经济效益7633万元/年。
[成果] 1700600145 江苏
TG2 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:随着高速轨道交通全球化发展,俄罗斯等超低温地区建高铁也步入全球经济的发展进程,中国东北近年也出现过低于零下40℃(-47℃)的气温,无论是对正在运行的高铁,还是对将来高铁都提出更高的安全要求,另外中国西北地区铁路建设也进入国家发展计划,项目技术的应用推广在轨道交通领域已有良好的发展前景。该公司应市场和科技进步的发展需求,立项自主研发低温球墨铸铁的技术,通过研究,对比试验、分析总结,开发生产QT400-18AL低温铁素体球墨铸铁的技术工艺,研制出机械性能和低温冲击都合格的材料,确定该技术的先进性和经济价值。 该课题在江苏省科技成果转化专项资金项目“高速列车用超低温高韧性球墨铸铁转向架轴箱研发及产业化”(BA2015105),“QT400-18AL(-50℃)低温铁素体球墨铸铁”(HDRd-2013-01)及“QT400-18AL(-40℃)超低温韧性球墨铸铁”(自筹资金)等项目的资助下,开展“高速列车用超低温高韧性球墨铸铁的研发与应用”的研究。2011年该公司研制出QT400-18AL(-40℃)超低温高韧性球墨铸铁,成功应用到CRH380BL高速列车转向架轴箱上,成为国内唯一一家获得为高铁配套生产转向架轴箱的企业。该轴箱使用在世界里程最长、时速最高的高寒地带高速铁路—东北哈大线上,已经经受六个冬季、最低温度为-38℃低温的考验,技术指标和质量都得到客户肯定和好评。2013年该公司开始研发QT400-18AL(-50℃)超低温高韧性铁素体球墨铸铁,2014年研制成功,就接到俄罗斯项目和订单,生产过程顺利,产品质量和技术要求均符合设计要求,QT400-18AL(-50℃)低温铁素体球墨铸铁的主要技术指标为抗拉强度≥400MPa,规定非比例延伸强度≥240MPa,断后伸长率≥18%,在-50℃下的冲击功(即冲击吸收能量)≥12J,客户反映良好。这一技术的研制成功,为高寒地区建设高铁、城铁等轨道交通增加了技术能力,为争取国外高寒地区轨道交通建设项目增加机遇。该项目的主要创新点:采用自主创新的铁液净化技术和高温静置处理,不加入合金元素,依靠综合调整和优化Si、Mn、P含量,严格控制有害元素和残余Mg、Re含量等一整套完整的超低温高韧性铁素体球墨铸铁生产工艺技术。QT400-18AL超低温高韧性铁素体球墨铸铁生产的产品各项性能指标达到国际先进水平,这个要求比至今颁布的国内外低温铁素体球墨铸铁标准更为严格。试验和研究是首次对冲击吸收功和冲击断口形貌随温度变化规律、韧-脆临界转变温度给出明确的数值,为制订低温铁素体球墨铸铁国家标准和低温铁素体球墨铸铁的实际应用提供了科学依据。国内外都还没有QT400-18AL超低温高韧性铁素体球墨铸铁的材料标准,该公司作为主要起草人参与制订《低温铁素体球墨铸铁件》国家标准。 随着低温高韧性球墨铸铁件在轨道交通行业的应用推广,产品质量的稳定性和安全性已得到充分显现,低温韧性球墨铸铁已被轨道交通行业认可。
[成果] 1700530166 辽宁
TF7 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:科学技术领域:该研究项目属于冶金工程学科中的炼钢工艺技术领域,主要针对鞍钢鲅鱼圈2300宽厚板坯连铸机的无缺陷板坯生产技术展开相应研究工作,实现了稳定生产无缺陷宽厚板坯。主要技术内容及特点:品种钢宽厚板钢板晶界裂纹缺陷控制技术研发。针对核电钢、高强船板钢等低合金钢种晶界裂纹缺陷,研发出宽厚板铸坯缓冷分时精确控制技术,消除晶界裂纹缺陷;并创造性研发出在线强冷直装技术,钢板晶界裂纹发生率从实施前的加权平均30%降至0%,钢板轧后晶界裂纹缺陷控制达到国际领先水平。品种钢宽厚板钢板探伤不合控制技术研发。针对核电钢、水电钢、高强船板钢等低合金钢板探伤不合问题,自主优化宽厚板铸机凝固末端动态轻压下技术,并结合特殊地理位置及季节气候特性,研究并开创性提出分季控氢技术,钢板探伤合格率从实施前的加权平均78%提高到98%,从根源解决了钢板探伤合格率低的问题。品种钢宽厚板坯表面纵裂缺陷控制技术研发。针对宽厚铸坯表面纵裂缺陷,系统研发出中间包钢液洁净化技术和结晶器内钢液流动及传热控制技术,提高了中间包内钢液的纯净度,优化了结晶器内钢液的流动和传热状态,铸坯表面纵裂废品率从实施前的加权平均0.60%降至0.08%。无缺陷宽厚板坯生产技术的自主研发与应用不仅创造了国内同规格宽厚板铸机的领先技术水平,并达到了国际宽厚板铸机生产技术水平的领先行列。应用推广情况:应用推广情况:项目形成发明专利6项,专有技术9项,发表论文4篇,截止2015年,共创效2.01亿元。全部研究成果均已在鲅鱼圈炼钢部宽厚板铸机上得以应用;部分研究成果自2013年已推广应用于鲅鱼圈炼钢部1450板坯连铸机,“新型气幕中包防絮流上水口”等拥有自主知识产权的专利技术自2013年在鞍钢本部炼钢总厂三分厂和四分厂的板坯连铸机上均已推广应用。该项目全部研究成果完全可以在其它同类钢铁企业炼钢系统推广使用。经济、社会效益:系统应用宽厚板铸机无缺陷板坯生产技术,已实现了无缺陷宽厚板铸坯的稳定化生产,项目效益达2.01亿元。使宽厚板铸机实现了高效稳定生产无缺陷铸坯,大量应用于国民经济建设的重点工程和出口用于国外重大工程,显著提升了鞍钢高品质宽厚板产品在国内外市场的竞争力,极具推广应用价值。
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