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項(xiàng)目概況 軍事工業(yè)中的彈藥部件、微波通訊器材中的殼體、汽車中的安全氣囊、壓縮機(jī)中的渦旋殼體等都屬于鋁合金殼體類零件。這些鋁合金殼體都是具有異型型腔的盲孔類零件，其尺寸精度要求高、內(nèi)孔型腔復(fù)雜和光潔度要求相當(dāng)高，而且內(nèi)孔側(cè)壁與底面相交部分的圓角半徑極小，內(nèi)孔側(cè)壁相交部分的圓角較小。 對(duì)于形狀復(fù)雜、型腔深度較淺的盤狀類鋁合金殼體以及型腔深度較深的筒形類鋁合金殼體，采用精密鍛造成形工藝及模具等成套加工技術(shù)在硬鋁合金如2A12、鍛鋁合金如6063和6061、超硬鋁合金如7A04等鋁合金殼體的大批量工業(yè)生產(chǎn)上獲得了應(yīng)用，達(dá)到了高效、經(jīng)濟(jì)、精密制造加工的目的。主要特點(diǎn) 采用精密鍛造成形加工技術(shù)為軍事工業(yè)、通信器材和汽車等裝備上使用的量大、面廣的鋁合金殼體類零件的精密制造提供坯件，是提高生產(chǎn)效率、降低制造成本的關(guān)鍵技術(shù)。它解決了我國(guó)國(guó)內(nèi)在汽車、通用機(jī)械、微波通信、軍事工業(yè)等生產(chǎn)企業(yè)中普遍采用的數(shù)控加工方法加工這類鋁合金殼體中存在的材料消耗大、生產(chǎn)效率低、能源消耗大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)和制造成本高等一系列問(wèn)題，為鋁合金殼體零件的生產(chǎn)提供一種實(shí)用、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)的制造工藝。技術(shù)指標(biāo) 對(duì)于鋁合金殼體類零件，目前國(guó)內(nèi)普遍采用數(shù)控車床、數(shù)控加工中心來(lái)加工這類殼體，這種加工方法可以得到合格的鋁合金殼體；但該加工方法的材料利用率極低、生產(chǎn)效率低（只能采用小直徑的銑刀，因此每次機(jī)加工量較小，需要很長(zhǎng)的加工時(shí)間）、能源消耗大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)以及制造成本很高，因此國(guó)內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模不大、產(chǎn)量不高，難于同國(guó)際相關(guān)行業(yè)竟?fàn)帯?國(guó)內(nèi)有些企業(yè)曾采用精密壓鑄技術(shù)來(lái)生產(chǎn)這類鋁合金殼體，但由于壓鑄的鋁合金殼體的內(nèi)孔型腔光潔度差、殼體內(nèi)始終存在著氣孔和夾雜等鑄造缺陷，使鋁合金殼體的機(jī)械性能大大降低；難以達(dá)到鋁合金殼體類零件的使用性能要求。 采用精密鍛造成形工藝進(jìn)行鋁合金殼體類零件的生產(chǎn)，具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：（1） 殼體組織致密、表面光潔；（2） 材料利用率高，可達(dá)到70%～90%；（3） 生產(chǎn)效率高，可班產(chǎn)1000件～1500件。（4） 尺寸一致性好；（5） 設(shè)備投資少。市場(chǎng)前景 該項(xiàng)目的推廣應(yīng)用，既可節(jié)約貴重的鋁合金材料，又能大大提高生產(chǎn)效率、減少加工工序，能顯著降低制造成本；因此，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

（專利號(hào)：ZL 201310128992.1） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明涉及一種鈦合金表面溶膠凝膠透輝石涂層的方法，屬于金屬材料涂層制備技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：a、稱取硝酸鈣、硝酸鎂、正硅酸乙酯，將上述組分溶入無(wú)水乙醇中；b、將上述混合溶液在室溫下攪拌，然后陳化；c、依次用酒精、丙酮將鈦合金片超聲清洗；d、將清洗后的鈦合金片浸入步驟b陳化后的溶液中，提拉得到涂層；e、將帶有涂層的鈦合金片干燥；f、對(duì)干燥之后的鈦合金片重復(fù)步驟d-e的處理5次；g、將步驟

納米粒子由于具有非常小的顆粒尺寸和大的比表面積，通常顯示出許多不同于常規(guī)塊體材料的電、磁、光和化學(xué)特性，在現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防和高技術(shù)發(fā)展中充當(dāng)著重要的角色。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)材料性能的要求也越來(lái)越高，因此尋找一種可替代液相法的真空氣相法來(lái)獲得表面清潔納米粒子的制備技術(shù)是開(kāi)發(fā)具有優(yōu)異性能新型納米結(jié)構(gòu)材料的迫切要求。特別是納米粒子組裝復(fù)合薄膜材料由于具有傳統(tǒng)復(fù)合材料和現(xiàn)代納米材料兩者的優(yōu)越性，成為一個(gè)重要的前沿研究熱點(diǎn)，它有望將“傳統(tǒng)功能材料”通過(guò)“納米復(fù)合化”達(dá)到進(jìn)一步提高和拓展材料性能的目的。

高溫合金葉片研制是航空發(fā)動(dòng)機(jī)、大型艦艇發(fā)動(dòng)機(jī)、重型燃?xì)廨啓C(jī)等“國(guó)之重器”創(chuàng)新發(fā)展的核心技術(shù)之一，因技術(shù)難度大、發(fā)展起步晚、國(guó)外封鎖嚴(yán)等，成為制約國(guó)家安全能力提升的技術(shù)瓶頸。以滿足國(guó)家重大需求為己任，西安交通大學(xué)機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室融合新型的3D打印技術(shù)和成熟的精密鑄造技術(shù)，發(fā)明了航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金葉片的快速精鑄技術(shù)。該技術(shù)可顯著提升復(fù)雜葉片的制造能力、大幅縮短葉片制造的工藝路線、大幅降低制造對(duì)葉片設(shè)計(jì)的限制，對(duì)我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造體系和研制體系能力的提升具有重大的革新意義。目前，在國(guó)家項(xiàng)目和各級(jí)部門大力支持下，研究團(tuán)隊(duì)已攻克了該技術(shù)的關(guān)鍵難題，形成了完備的技術(shù)體系，建成了小批量生產(chǎn)線，具備了服務(wù)于我國(guó)先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金葉片的快速精鑄技術(shù)的技術(shù)。以CAD數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)直接驅(qū)動(dòng)，利用光固化3D技術(shù)成形制造樹(shù)脂原型，采用凝膠注模方法將陶瓷漿料一次貫注成型，冷凍干燥處理后，燒失樹(shù)脂原型和燒結(jié)陶瓷，經(jīng)過(guò)強(qiáng)化處理后，制備出芯殼一體化陶瓷鑄型，在此鑄型中澆鑄金屬，經(jīng)凝固、脫芯等工序，即可得到高溫合金葉片。

本項(xiàng)目研制了 20 余種高性能鋁合金材料和大規(guī)格優(yōu)質(zhì)擠壓用鑄錠的制備技 術(shù)；研發(fā)了大型精密擠壓模具優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與制造技術(shù)，試模次數(shù)≤5 次，模具 壽命≥35t/套；研發(fā)了擠壓工藝控制與優(yōu)化技術(shù)，以及型材后處理專用設(shè)備和技 術(shù)，使大規(guī)格復(fù)雜截面鋁型材成品率提高到 62%以上。本技術(shù)獲國(guó)家科技支撐 計(jì)劃項(xiàng)目資助，獲山東省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 利用本技術(shù)，已累計(jì)研制生產(chǎn)了生產(chǎn)高性能鋁型材 68570 噸。為 300 余列 高速列車、280 列地鐵輕軌列車研制提供了車體型材；在半掛載重汽車、船舶 中獲得廣泛應(yīng)用，為西門子、阿爾斯通、龐巴迪、韓國(guó) DU 等研制了系列高性 能大規(guī)格復(fù)雜鋁型材。

本項(xiàng)目立足于我國(guó)豐富的釩資源，研制出了以高硬度、團(tuán)球狀且彌散分布的 I 型碳化釩為耐磨相的高釩高耐磨合金；通過(guò)控制基體組織，保證了其磨損穩(wěn)定性；通過(guò)解決復(fù)合界面控制問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了低成  本的高釩合金  / 低合金鋼雙金屬?gòu)?fù)合技術(shù)，推動(dòng)了耐磨材料和重型裝備行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。項(xiàng)目共發(fā)表論文 18 篇，授權(quán)專利 5 項(xiàng)，制訂標(biāo)準(zhǔn) 3 項(xiàng)。

汽車用合金鋼/中碳鋼大方坯高溫力學(xué)性能及斷裂機(jī)理研究：(1)進(jìn)行45、40Cr、40Mn2、42CrMo、20CrMnTi等5個(gè)鋼種連鑄坯的高溫?zé)嵫有约皬?qiáng)度性能實(shí)驗(yàn)及分析；(2)對(duì)5個(gè)鋼種連鑄坯試樣的斷口形貌進(jìn)行掃描電鏡分析；(3)研究5個(gè)鋼種連鑄坯在不同溫度區(qū)間的脆性斷裂機(jī)理。 汽車用合金鋼/中碳鋼大方連鑄坯凝固過(guò)程研究：(1)凝固過(guò)程數(shù)值模擬，(2)工藝參數(shù)對(duì)鑄坯凝固過(guò)程的影響：①鋼水過(guò)熱度、拉坯速度、比水量等對(duì)鑄坯凝固過(guò)程的影響。②過(guò)熱度與拉坯速度的匹配關(guān)系、比水量與拉坯速度關(guān)系。③鑄坯溫度場(chǎng)與凝固坯殼厚度的變化規(guī)律。 汽車用合金鋼/中碳鋼大方坯連鑄二冷系統(tǒng)優(yōu)化研究，結(jié)合二冷配水優(yōu)化計(jì)算結(jié)果與石鋼連鑄機(jī)的實(shí)際情況，按照均勻冷卻原則，進(jìn)行大方坯連鑄二冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。(1)建立二冷配水模型，得出5個(gè)鋼種、2種坯型（300mm×220mm和220mm×180mm）10種工況的二冷區(qū)最佳水量分布與最佳拉速的關(guān)系。結(jié)合過(guò)熱度變化對(duì)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(yōu)化二冷配水制度；(3)設(shè)計(jì)合理的二冷系統(tǒng)。 汽車用合金鋼/中碳鋼大方連鑄坯冷卻控制軟件研制：(1)運(yùn)用射釘法測(cè)定連鑄坯凝固坯殼厚度，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量鑄坯表面溫度，對(duì)所建模型進(jìn)行了雙重驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明，所開(kāi)發(fā)模型具有良好的實(shí)用性和可靠性。(2)根據(jù)大方坯連鑄凝固傳熱數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用Borland Delphi 7.0 編程軟件開(kāi)發(fā)大方坯連鑄冷卻控制計(jì)算機(jī)模擬軟件。該軟件既可以在冷卻水量一定條件下計(jì)算鑄坯的溫度場(chǎng)分布，又可以在鑄坯目標(biāo)表面溫度條件下計(jì)算所需冷卻水量，為鑄坯質(zhì)量精確控制提供重要的依據(jù)。 項(xiàng)目實(shí)施后，鑄坯等軸晶率達(dá)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(jīng)濟(jì)效益1954.73萬(wàn)元。 該項(xiàng)目獲得2006年獲得河北冶金科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。相關(guān)研究?jī)?nèi)容登記計(jì)算機(jī)軟件：汽車用鋼大方坯連鑄二冷控制計(jì)算機(jī)模擬軟件（軟著登字第BJ7314）和大方坯結(jié)晶器溫度場(chǎng)模擬計(jì)算軟件（軟著登字第BJ7373）。 本項(xiàng)目對(duì)于國(guó)內(nèi)外鋼廠生產(chǎn)連鑄坯質(zhì)量的改善，具有廣泛的借鑒意義，已推廣至石鋼煉鋼廠轉(zhuǎn)爐車間的3臺(tái)方坯鑄機(jī)、萊鋼特鋼大方坯鑄機(jī)、興澄特鋼大方坯鑄機(jī)、邯鋼三煉鋼新板坯鑄機(jī)和新余鋼廠板坯連鑄機(jī)上，應(yīng)用前景廣闊，社會(huì)效益顯著。

影響水泵和排灰泵正常工作的關(guān)鍵因素之一是泵的過(guò)流部件的磨蝕。在磨損和汽蝕的共同作用下，過(guò)流部件表面的金屬會(huì)逐漸剝落造成金屬流失，其結(jié)果導(dǎo)致出水量減少、工作效率降低和電耗增加。我國(guó)河流多含泥沙，而黃河含沙量為世界之首，所以，我國(guó)水電站、提灌站，特別是引黃泵站中水泵過(guò)流部件的流失速度很高，嚴(yán)重影響著工農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)。因此，降低泵的過(guò)流部件的流失已成為當(dāng)前亟待解決的重要問(wèn)題。FCB 合金是由澳大利亞昆士蘭大學(xué)采礦、礦業(yè)和材料工程系研制成功的一種新型鐵基耐磨材。就總體而言，該合金與高鉻鑄鐵在組

成果簡(jiǎn)介本項(xiàng)目立足于我國(guó)豐富的釩資源，研制出了以高硬度、團(tuán)球狀且彌散分布的I型碳化釩為耐磨相的高釩高耐磨合金；通過(guò)控制基體組織，保證了其磨損穩(wěn)定性；通過(guò)解決復(fù)合界面控制問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了低成本的高釩合金/低合金鋼雙金屬?gòu)?fù)合技術(shù)，推動(dòng)了耐磨材料和重型裝備行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。項(xiàng)目共發(fā)表論文18篇，授權(quán)專利5項(xiàng)，制訂標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。應(yīng)用簡(jiǎn)介所處研發(fā)階段：已處于工業(yè)生產(chǎn)和推廣應(yīng)用階段適合應(yīng)用領(lǐng)域：冶金