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汽車用合金鋼/中碳鋼大方坯高溫力學性能及斷裂機理研究：(1)進行45、40Cr、40Mn2、42CrMo、20CrMnTi等5個鋼種連鑄坯的高溫熱延性及強度性能實驗及分析；(2)對5個鋼種連鑄坯試樣的斷口形貌進行掃描電鏡分析；(3)研究5個鋼種連鑄坯在不同溫度區間的脆性斷裂機理。 汽車用合金鋼/中碳鋼大方連鑄坯凝固過程研究：(1)凝固過程數值模擬，(2)工藝參數對鑄坯凝固過程的影響：①鋼水過熱度、拉坯速度、比水量等對鑄坯凝固過程的影響。②過熱度與拉坯速度的匹配關系、比水量與拉坯速度關系。③鑄坯溫度場與凝固坯殼厚度的變化規律。 汽車用合金鋼/中碳鋼大方坯連鑄二冷系統優化研究，結合二冷配水優化計算結果與石鋼連鑄機的實際情況，按照均勻冷卻原則，進行大方坯連鑄二冷系統的優化設計。(1)建立二冷配水模型，得出5個鋼種、2種坯型（300mm×220mm和220mm×180mm）10種工況的二冷區最佳水量分布與最佳拉速的關系。結合過熱度變化對二冷水量影響，建立二冷配水模型：Qi=A×V2+B×V+C+D×(ΔT-25)；(2)優化二冷配水制度；(3)設計合理的二冷系統。 汽車用合金鋼/中碳鋼大方連鑄坯冷卻控制軟件研制：(1)運用射釘法測定連鑄坯凝固坯殼厚度，并結合現場測量鑄坯表面溫度，對所建模型進行了雙重驗證。實驗表明，所開發模型具有良好的實用性和可靠性。(2)根據大方坯連鑄凝固傳熱數學模型，應用Borland Delphi 7.0 編程軟件開發大方坯連鑄冷卻控制計算機模擬軟件。該軟件既可以在冷卻水量一定條件下計算鑄坯的溫度場分布，又可以在鑄坯目標表面溫度條件下計算所需冷卻水量，為鑄坯質量精確控制提供重要的依據。 項目實施后，鑄坯等軸晶率達30％以上的爐次比提高了36％；鋼材低倍合格率由90.07％提高到98.20%，鑄坯外觀合格率由99.7％提高至99.9％，3年的直接經濟效益1954.73萬元。 該項目獲得2006年獲得河北冶金科學技術一等獎。相關研究內容登記計算機軟件：汽車用鋼大方坯連鑄二冷控制計算機模擬軟件（軟著登字第BJ7314）和大方坯結晶器溫度場模擬計算軟件（軟著登字第BJ7373）。 本項目對于國內外鋼廠生產連鑄坯質量的改善，具有廣泛的借鑒意義，已推廣至石鋼煉鋼廠轉爐車間的3臺方坯鑄機、萊鋼特鋼大方坯鑄機、興澄特鋼大方坯鑄機、邯鋼三煉鋼新板坯鑄機和新余鋼廠板坯連鑄機上，應用前景廣闊，社會效益顯著。

產品詳細介紹拉坯機

我國的大飛機發展計劃，為我國鋁合金的發展提供了新的機遇。飛機的60-75%的構件是鋁合金。航空鋁合金是鋁合金中高技術含量，高投資，高附加值產品。我國的C919客機已下線，但是該飛機所用的材料主要依賴進口，急需國產化。同時我國軍用飛機的大型鋁合金材料依然不能滿足軍機發展的需要。最近，國務院和中央軍委大力倡導“民參軍”，鼓勵民營企業參加國防軍工生產。所以該項目計劃建設年產20萬噸鋁合金板帶生產線，其中航空鋁合金板帶5萬噸，其余為工業中厚板。 該項目采用了東北大學發明的兩項關鍵技術-1）電磁-氣刀連鑄技術；以解決高質量錠坯制備，這一制約航空鋁合金發展的關鍵技術，和2）鋁合金電流場熱處理技術，包括電流場均化和電流場固溶時效，在降低成本的同時，保證材料的性能，均有較高的效益。 一般客機自重為30噸左右，戰斗機為10-20噸，大型運輸機為60-80噸，其中60-70%為鋁合金，則按一架飛機平均自重30噸估算，約需鋁合金20噸左右，則需要的鋁合金材料為200噸左右，80-90%被加工掉。如果我國飛機材料能達到500架/年，這需要10萬噸鋁合金。由于現在飛機大部分部件都采用板材機加工方法，所以板材要占80%，既8萬噸。 同時我國的戰車、炮車、軍車等正在實現輕量化，也需要航空鋁合金，預測每年要達到30-50萬噸。 同時，該生產線還可以生產民用中厚板，包括罐車、動車車廂、鋁合金煤車等，預測需要30-50萬噸。 因此包括航空鋁合金在內，我國每年鋁合金中厚板的需求量可以達到80-100萬噸，且隨著我國飛機制造和高鐵發展，需求量還會增加。 招商方向引導 金屬結構材料，輕合金加工行業。可以新建，也可以在原鋁合金加工廠改造升級。

鋁及其合金是工程應用最廣泛的結構材料之一。傳統的鋁合金零件通過鑄造、鍛造和粉末冶金等方法制造，與這些傳統制造過程相關的工具設備增加了制造成本和交付周期。3D打印技術由于為制造設計提供了豐富的自由度而廣泛應用于工程零件的制造。現有3D打印技術中，選擇性激光熔化（SLM）是發展最為廣泛的方法之一。但是SLM工藝中的冶金缺陷如許多裂紋、球化和氣孔導致只有有限數量的金屬適合該種工藝，且具備滿足要求的密度、微觀結構和強度。中南大學粉末冶金研究院李瑞迪研究員和新西蘭奧克蘭大學、中車工業研究院有限公司等單位合作通過對合金元素進行調控和熱處理工藝的探索，發展了一種適用于SLM制備工藝，具有良好抗裂性和高強度Al-Mg-Si-Sc-Zr合金。相關論文以題為“Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms”于4月13日在金屬材料頂級期刊《Acta Materialia》在線發表。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.03.060在該項工作中，研究人員設計了一系列Al-Mg（-Si）-Sc-Zr合金，并用霧化合金粉末進行3D打印制備。在沒有Si元素的情況下，Al-xMg-0.2Sc-0.1Zr（x=1.5,3.0,6.0wt.%）合金在制備過程中均易發生熱裂紋，平均裂紋密度隨Mg含量的增加而增大。發現在Al-6Mg-0.2Sc-0.1Zr合金中加入1.3wt%的Si能夠有效地抑制SLM過程中的熱裂紋，同時細化制備合金的微結構，從而提高打印試樣的力學性能。圖1：不同成分的打印樣品晶粒尺寸和形貌EBSD分析結果：（a）1.5 wt%Mg，合金1；（b）3.0 wt%Mg，合金2；（c）6.0 wt%Mg，合金3；（d）6.0 wt%Mg+1.3 wt%Si，合金4。晶體學取向用倒極圖（IPF）表示。圖2：Mg和Si元素對試樣斷裂行為的影響。（a）不同合金成分（合金1，合金2，合金3，合金4）的拉應力應變曲線。（b-e）合金1（b）、合金2（c）、合金3（d）、合金4（e）的斷口SEM圖像。通過對合金成分的進一步微調，研究人員設計了一種新型合金Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr。這種新合金具有明顯的細化微觀組織，由亞微米胞體和胞體中存在的共晶Al3（Sc，Zr）納米粒子（2-15nm）和粒間Al-Mg2Si共晶（Mg2Si直徑10-100nm）組成。打印試樣中形成了高密度的層錯和獨特的9R相。試樣的拉伸強度和延伸率分別達到497MPa和11%。經過時效處理后，試樣的拉伸強度達到550MPa，塑性在8%～17%之間。除了固溶強化、晶界強化和納米顆粒強化外，高密度層錯也有助于強化。圖3：不同組分（a1-4）合金#4；（b1-4）合金#5的SLM打印樣品的細晶區TEM圖像：（a1-2）合金4的胞狀結構；（a3-4）合金的柱狀結構；（b1-5）合金（b2）的胞狀結構是（b1）的暗場圖像；（b3-4）合金的柱狀組織#5；圖（a2），（a4），（b2）和（b4）顯示了晶間共晶組織；（b5）是SLM-printed Alloy#5細胞的干HAADF圖像和主要元素（Al、Mg、Si、Sc、Mn和Zr）的相應EDX圖譜。圖4：（a）SLM打印合金#5時效前后的拉伸應力應變曲線。曲線“#5”表示打印合金#5；曲線“#5-HT1”表示360℃時效8h的合金#5；曲線“#5-HT2”表示300℃時效8h的合金#5。（b）在合金#5-HT2斷裂處拉伸試樣的透射電鏡顯示具有高密度位錯和SFs的變形組織。（c）沿[001]方向的變形亞晶中滑移帶和滑移方向的HRTEM圖像。（d）在（-100）面上用（c）圖中標記區域的傅里葉逆變換圖像顯示出高密度位錯。這項研究成果通過在原有3D打印Al-Mg-Sc-Zr合金中添加Si元素，形成了精細打印微觀組織，獲得了無裂紋的打印合金成分。隨后通過熱處理時效工藝引入高密度層錯并細化晶粒，開發出了一種具有低熱裂敏感性和高強度的新型鋁鎂合金。這項工作提供了一種解決和消除SLM工藝中的冶金缺陷的鋁鎂合金成分設計方法和熱處理工藝，推動了SLM制造技術的工程應用。

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專用配套工具箱55件套，含26種必備常用工具，工具箱內定點定位，方便使用和管理。工具包括：鋼絲鉗，1把，7"，45#鋼；尖嘴鉗，1把，6"，45#鋼；鋼直尺，1把，300mm鋼直尺；扁銼刀，1把，200mm尖頭；半圓銼刀，1把，200mm半圓；三角銼，1把，200mm三角；圓銼刀，1把，200mm圓銼；劃針，1把，200mm；劃規，1把，150mm劃規；樣沖，1把，GP100C-2ΦD2mm，L100mm；什錦銼，6件/套（軸承鋼，半圓銼、三角銼、方銼、圓銼、尖頭扁銼、齊頭扁銼）；鉗工錘，1把，300g木柄；圓頭錘，1把，0.45kg木柄圓頭；絲錘、扳牙扳手，12件/套；鋼卷尺，1把，5m*19mmABS；兩用扳手，8件/套；內六角扳手，9件/套，1.5-10mm；三叉扳手，1套；螺絲刀，2把，6*100mm+-PH2；螺絲刀，2把，5*75mm+-PH1；活動扳手，1把，8”；鋼絲刷，1把，6排木柄；鋼鋸架，1把，鐵皮活動鋼鋸架；鐵皮剪，1把，8”美式鐵皮剪；自行車鋼絲扳手，1把；三角尺，1把，20*40mm不銹鋼。

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