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本發明公開了一種 3D 打印用金屬基陶瓷相增強合金工具鋼粉末 的制備方法，該合金工具鋼粉末所含元素及質量百分含量為：C， 0.2-5％；Si，0.2-1％；Mn，0.1-1％；Ni，0.3-1％；Cr，3-25％；Mo， 0.2-15％；V，0.2-14.5％；W，0.3-15％；Co，1-18％；Nb，0.2-1％； 金屬基陶瓷相金屬元素，0.2-8％；鐵，余量，所述制備方法如下：1) 將原料混合粉末熔化；2)脫氧處理；3)脫硫

本發明公開了一種高強度導電銅 -稀土合金材料及其制備工藝， 合金各 成分的按質量比為：銅：鉻：釹為 97.6-98.8：0.4-1.1：0.02-0.08.本發明制 備工藝包括合金的熔鑄工藝、合金熔鑄后的處理工藝，合金熔鑄后的處理 工藝中直接對合金鑄錠冷軋，再進行時效處理。本發明所述制備工藝在合 金熔鑄時，直接添加純金屬 Cr 顆粒，澆鑄溫度為 1100℃-1250℃。 本發明合金材料具有

目前國內外用于制造破碎機錘頭的材質主要有高錳鋼、低合金鋼和高鉻鑄鐵三種。高錳鋼具有加工硬化特點。然而，高錳鋼錘頭在實際使用過程中由于受到的沖擊力有限（中、低應力），所以錘頭表面不能被高度硬化，加工硬化后的表面硬度經常在ＨＢ400以上，致使高錳鋼錘頭耐磨性較差。低合金貝氏體或馬氏體鋼錘頭由于具有硬度高、韌性好、耐磨性能優良以及成本低廉等優點，目前在市場中占有一定的份額。然而，低合金鋼錘頭像高錳鋼錘頭一樣耐磨性仍然不十分理想。高鉻鑄鐵是目前被公認的最耐磨的鐵基材料之一。用高鉻鑄鐵Cr20Mo2NiCu

成果與項目的背景及主要用途：鋼鐵材料的腐蝕現象普遍存在于國民經濟的 116天津大學科技成果選編 各部門中，給社會發展帶來巨大的經濟損失和金屬材料資源的消耗。據統計，每 年鋼材腐蝕損失占鋼材總產量的 10%，經濟損失占國民經濟總產值的 2%?4%。 我國 2003 年對腐蝕最新調查表明，每年為腐蝕支付的直接與間接費用的總和估 計可達 5000 億人民幣，約占國民經濟總產值的 5%，2001 年因腐蝕損耗鋼材約 1500 萬噸。腐蝕也是導致設備失效、造成重大災難性事故和嚴重的環境污染的 重要原因之一，這在石油化工及電力能源領域尤為突出。因此，研究和開發先進 的防腐蝕技術對于經濟的可持續發展具有重要意義。 目前主要的鍍鋅工藝有：電鍍鋅(電鍍、離子鍍或離子注入等)、冷鍍鋅(機械 鍍、涂刷鍍等)、熱鍍鋅(包括熱浸鍍、熱噴涂鍍)。納米復合粉末滲鋅工藝是利用 熱處理中金屬原子相互滲透擴散的原理，在鋼鐵構件表面形成一種鋅/鐵合金保 護層，以防止環境腐蝕的一種新型防腐方法。與其它鍍鋅工藝如熱噴涂鋅、電鍍、 熱浸鍍鋅比較，粉末滲鋅工藝具有獨特的優勢，如工藝過程簡單、不污染環境、 耗鋅量低及節省能源等。滲鋅涂層均勻光滑，屬于冶金結合因而其結合強度高， 具有優異的耐腐蝕性和抗磨損特性等。 納米復合粉末滲鋅技術從工藝到設備研制完全采用國產的原料和設備，不需 要進口專用的原料和部件，具有自主的知識產權。該項目屬于投資少、生產成本 低和見效快的高新科技成果。經過近二年多的工業化生產探索實踐，證明該技術 的先進、合理和實用性，工藝過程穩定、技術成熟可靠。 技術原理與工藝流程簡介：納米復合粉末滲鋅技術屬于化學熱處理范疇，原 理為：將表面清潔的金屬構件埋入裝有沖擊粒子(SiO2)、金屬粉末(Zn、Al/Zn)合金 粉末、活化劑(NH4Cl)、促進劑稀土硅鐵粉末等組成粉末滲劑的密封容器中，放置 在爐中加熱并進行機械旋轉滾動；在活化劑與促進劑、以及機械滾動能和熱能的 共同作用，將金屬原子擴散滲入鋼鐵構件表面，形成均勻和致密的、具有一定厚 度的金屬化合物冶金擴散涂層。為了提高生產效率和降低生產成本，采用機械滾 動輔助加熱方式，以運動粒子和活性高的粉末不斷沖擊構件表面，加速熱傳導和 擴散速度并提高滲金屬效率。 與目前常用防腐工藝比較，其突出特點是：(1)涂層均勻性和致密性好、與 基體為冶金結合附著強度很高；(2)可實現鋅、鋁及鋅鋁復合等熱擴散涂層，耐 腐蝕能明顯高于電鍍、熱鍍與噴涂涂層；(3)將傳統化學熱處理的熱擴散溫度由 900-1100oC 高溫狀態降低到低溫 400-600oC 范圍、并縮短加熱保溫時間，生產過 程耗能明顯降低；(4)由于加熱溫度低對鋼鐵構件力學性能沒有影響；(5)設備投 資少、維護簡單及使用壽命長，節約能源及原材料，是一種低成本、高效率的綠 色生產技術。 生產工藝流程包括：除油→除銹→水洗→防銹→烘干(涼干)→裝加熱滲罐→熱 117天津大學科技成果選編 擴散過程→構件保溫冷卻至出爐→分離→鈍化→沖洗→干燥包裝成品。 技術水平及專利與獲獎情況：該項目已于 2004 年 6 月通過天津市科委組織 的鑒定，被認為達到國內領先水平。“納米復合粉末滲鋅防腐技術”是天津市科 委鑒定成果、登記號：津 20040241。 應用前景分析及效益預測：該技術在國內市場具有很強的競爭能力和應用前 景，其主要原因為：1)熱擴散涂層綜合性能高。與熱鍍、熱噴涂等比較，涂層具 有優異抗高溫氧化性、耐腐蝕性和耐磨損沖擊性；與物理及氣相沉積、離子化學 熱處理等比較，工藝簡單、設備投資少、成本低效率高，因而具有很好市場競爭 力。2)納米復合粉末熱擴散涂層工藝是自主開發新型技術，目前處于國內領先水 平。該生產工藝先進，能耗低，成本低廉，具有良好的技術和價格優勢。3)目前 我國大力促進清潔生產，為綠色表面熱擴散涂層生產技術創造很好的市場發展前 景。粉末滲鋅涂層與電鍍鋅和熱浸鍍鋅比較，具有節約原材料、生產過程沒有“三 廢”排放及涂層耐腐蝕性高的特點，在目前國家積極促進改造傳統電鍍和熱浸鍍 加工行業的形勢下，粉末熱擴散滲鋅涂層工藝將是替代上述傳統工藝的最有效防 腐技術。 我國 20 世紀 90 年代就進行了粉末滲鋅技術的產業化生產研究，但目前在國 內市場真正實現批量化滲鋅涂層產品加工的單位很少。利用該技術加工的產品價 格為 1700-2000 元/噸，消耗原料主要為鋅粉 1.4-1.5 萬元/噸，投資 80 萬元可以 建成一條年生產能力為 5000 噸的生產線，可處理工件長度為 4.5m，這樣年產值 可達 850-1000 萬元，利稅可達 255-300 萬元。 應用領域：納米復合粉末滲鋅技術在鋼鐵材料的防腐蝕方面具有廣泛的工程 應用前景，其主要應用范圍包括：（1）電力輸變電設備：電力、電信鐵塔構件； （2）郵電通訊工程：線路金具、輸線管件及部件防腐處理；（3）船舶制造：各 種緊固標準件、管件和錨鏈等；（4）建筑領域：馬鋼腳手架、五金及鋼釘等；（5） 航空航天：火箭發射架和飛機制造緊固件等；（6）海洋工程：搭建海上油田各種 構件；（7）石油化工：塔板、浮閥及填料等化工設備塔內各種構件；（8）工程機 械：各種五金標準件、鋼結構配件、水暖件等；（9）汽車制造：各種螺釘、螺母、 墊圈及配件等；（10）鐵路和高速公路：緊固件和高速公路上的護欄等。 合作方式及條件：技術合作、轉讓和技術服務，設備銷售和產品加工。 9 海洋生物材料——骨水泥

環糊精具有“內疏水外親水”的獨特結構，是制備粉末油脂的常用壁材。然而采用單一種類環糊精包合油脂類物質存在成本較高、載量較低等問題，制約環糊精-油脂包合技術的發展。本技術創造性地將環糊精酶法制備與粉末油脂生產相結合，能在促進環糊精生成的同時對油脂進行包合，形成以油脂為芯材、環糊精產物為壁材的包合產物，包合載量大幅增加(達 40%以上)且制備成本顯著降低。利用環糊精與油類產品的動態包合，突破食味提升、包合率提升、油脂緩釋、調控靶向釋放等關鍵技術，開發出動物油微膠囊、植物油微膠囊、精油微膠囊等多種食用或飼用粉末油脂產品。此外，該技術通過簡化包合工藝，構建綠色、高效的粉末油脂生產體系，實現了產品效益最大化

                    粉末二氧化硅 LK925 補強性好、耐摩擦   橡膠用傳統二氧化硅，主要應用于日常生活中橡塑補強劑、鞋業制品、家用電動車輪胎、電線外皮層等領域 LK955-1 分散性高、絕緣性好 LK955-2 絕緣性優異、補強性好 LK975 摩擦性好、補強性優異 LK955-1A 分散性優異、摩擦系數低 造紙、皮革等領域 LK965A 消光性優異、分散性優異、摩擦系數低 高端涂料等領域 LK965B 消光性好、易分散 木器、塑料、皮革等領域 LK955GXJ 透明度高、強度大 硅橡膠專用二氧化硅，可增強其韌性與強度 LK958GXJ 分散性優異、強度大 LKSILM10 流動性好、耐酸、耐堿   抗結塊劑專用二氧化硅，主要防止粉末涂料結塊、涂層及塑料薄膜粘連，也可在農藥可濕性粉劑里的運用，可防止結塊及擴散增溶 LKSILM90 摩擦系數低、流動性好 LSILP245 流動性優異、容易擴散、具有一定吸附性 LKSILP300 流動性優異、摩擦系數低、吸附性能優異 LK25 可根據客戶需求定制 其它特殊用途二氧化硅

一、研究背景 熱浸鍍鋅是用于鋼鐵材料腐蝕防護最主要的方法之一。為了應對現代科技對鋼鐵耐腐蝕性日益增長的要求，歐美、日韓等一些發達國家先后研發出了一批具有高耐腐蝕性的熱浸鍍用Zn-Al系合金材料（見表1），尤其是Zn-Al-Mg合金具有優異的耐腐蝕性，如日本新日鐵公司開發的SuperDyma合金鍍層，耐蝕性大約為普通純鋅鍍層的15倍以上，可與部分不銹鋼相媲美，但是成本遠低于不銹鋼產品，具有極大的市場價值。 我國是世界上最大的熱鍍鋅板生產國，而山東省的熱鍍鋅板產能位居全國第一，但絕大部分為普通鍍鋅板，以及少量的鍍鋁鋅硅板產品。因此，研究和開發高耐腐蝕性Zn-Al-Mg合金鍍層材料，對山東省鋼鐵材料產業的轉型升級具有非常重要的經濟和社會價值。 二、項目內容 本項目系統研究了Ti, Sb元素對熱浸鍍Zn-11Al-3Mg合金組織與性能的影響。通過XRD對Zn-11Al-3Mg-Ti-Sb合金試樣進行了物相分析，通過SEM和EDS觀察和分析了合金試樣的組織結構，通過洛氏硬度計測量分析了合金試樣的硬度性能，通過電化學阻抗分析和電化學極化分析，研究了不同含量Ti、Sb元素對合金耐腐蝕性能的影響，并在實驗室進行了鋼板熱浸鍍實驗。 三、項目產業化可行性分析 前已述及，本項目市場前景非常廣闊，目前日韓等國生產的熱浸鍍Zn-Al-Mg板材在國內市場已有銷售，售價比國內普通熱鍍鋅板貴一倍以上，產品增值極為顯著。本項目技術創新達到了國內領先水平，已經獲得國家發明專利授權（圖4），技術轉化條件趨近成熟，實驗室也進行了小批量的熱浸鍍實驗。我們希望與省內具有較強實力的熱浸鍍板生產廠家進行合作，繼續完成相關性能的測試和中試試驗，早日實現該項目的產業化生產。 四、項目負責人及團隊簡介 項目負責人：周國榮，博士，副教授，目前主要從事金屬板材涂鍍材料的研究，承擔山東省重點研發計劃1項，完成山東省博士基金1項，同時參與了多項國家和省部級項目的研究，已發表SCI/EI收錄的研究論文20余篇，已獲國家發明專利授權3項，曾于2011年10月赴韓國國立慶尚大學訪學1年； 項目組成員包括教授1人、副教授2人、講師2人、碩士研究生2人，秉持嚴謹踏實、團結協作的精神，致力于實踐“學以致用、學有所用”的宗旨，期望發揮高校科研能力強之長，增補企業研發力量弱之短，努力實現產學研緊密結合，將實驗室的科研能力轉化為企業的產品競爭力，為祖國早日成為世界制造強國添磚加瓦！

本成果來自有重大應用前景的橫向項目，它以自制的小于10微米直徑的Fe-Ni-X復合粉末為原料，通過液相燒結的方法制備了高密度的高強、高硬的Fe-Ni-X軟磁合金，該合金抗壓強度可達2000 MPa以上，同時壓縮率在50%以上，平均硬度高于300HV，同時飽和磁化強度可以達到160emu/g以上，與傳統的Fe-Ni合金相比，硬度提高3倍以上，屈服強度提高1倍左右，可以粉末注射成型（ＰＩＭ）技術，取代不銹鋼進行結構復雜、高性能的精密制件的制作，研究成果處于國際外領先水平。

概述：活性粉末混凝土是由超細活性粉末（復合摻合料）、水泥、優質石英砂、高強鋼纖維、外加劑等組成。通過最優化級配設計，經高溫熱合（蒸汽養護）等特定工藝制備而成的高技術復合材料。與普通和高性能混凝土相比具有超高強度、高韌性、高耐久性、高體積穩定性和環保性等特點。在工程中應用可顯著減輕結構自重（可減輕自重1/3），可顯著提高結構的整體性能。有以下創新點： ①材料創新：采用國產原材料與工業廢渣制備出200MPa級活性粉末混凝土，性能達到國際同類材料的指標，造價僅為其50%左右。 ②工藝創新：解決低水膠比高粘度物料的均勻攪拌問題；解決大型構件與小型薄壁構件的澆注、成型與養護問題，形成了成套工藝技術。 ③形成了較為完善的活性粉末混凝土基礎理論，提出了結構設計方法。 ④國內第一家在大型橋梁結構與薄型耐久構件得到應用，采用本成果新材料與設計方法設計的超低高度梁，有效降低了截面高度與自重，并提高了耐久性。 同類技術或成果比較：本項目組研發的200MPa級活性粉末混凝土，國內第一家在實際工程中得到應用；國際上美國、加拿大、韓國等國家也相繼在實際工程中應用，目前處于試研制階段；本項目組的相關研究成果達到國內領先、國際先進水平。 該項目現處于產業化階段。 應用范圍： 本項目可應用于道橋主體及附屬結構、建筑結構、市政結構、核工業等，具有廣闊的應用前景。

溫控彈簧，執行標準：ASTM F2063-2005，主要性能指標：可提供壓縮彈簧和拉伸彈簧及形變片，應用范圍溫度30℃--100℃，可演示四種記憶方式。有記憶功能的金屬，金憶合金如何變成五角星與彈簧等。