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鎂合金的腐蝕與防護(hù)是鎂合金應(yīng)用中的全球性瓶頸問題，如何解決鎂合金的腐蝕問題是決定鎂合金應(yīng)用前景的關(guān)鍵問題之一。上海交通大學(xué)輕合金精密成型國家工程研究中心是我國鎂合金材料和鎂合金制品的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化示范基地，在致力于鎂合金腐蝕與防護(hù)機(jī)理和方法近14年的系統(tǒng)、深入研究基礎(chǔ)上，開發(fā)出了一系列功能獨(dú)特、裝飾性好的鎂合金表面處理技術(shù)及其生產(chǎn)工藝。其中，技術(shù)成熟、性能優(yōu)異、應(yīng)用效果和反應(yīng)良好的“鎂合金耐磨、耐蝕高性能協(xié)合涂層技術(shù)”最為突出，已在我國的航空、航天、衛(wèi)星、雷達(dá)、通訊、汽車、紡織等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。 “協(xié)合涂層”不是傳統(tǒng)意義的涂層，而是采用特殊工藝將低摩擦系數(shù)的聚合物或者固體潤滑劑引入微弧氧化膜或者硬質(zhì)鍍層之中，從而結(jié)合了原始膜層和引入物兩者的優(yōu)點(diǎn)。該種涂層與基體金屬的表層形成一個(gè)整體，而非僅一層表面覆蓋層，故其性能優(yōu)于原來的基體金屬和單一的涂層組分性能。本項(xiàng)目對(duì)鎂合金微弧氧化處理的“火花”大小和密度可進(jìn)行調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化層微孔直徑、分布密度和膜層厚度的調(diào)控。協(xié)合涂層具有硬度高、強(qiáng)韌性好、耐磨耐蝕的優(yōu)點(diǎn)。 該項(xiàng)目擁有鎂合金超聲濕噴丸方法、鎂合金陽極氧化用離子交換膜電解槽及其氧化方法兩項(xiàng) 授權(quán)發(fā)明專利，可廣泛應(yīng)用于航空、航天、衛(wèi)星、雷達(dá)、通訊、汽車、紡織等領(lǐng)域，具有很大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益潛力。

項(xiàng)目成果/簡介:鎂合金的腐蝕與防護(hù)是鎂合金應(yīng)用中的全球性瓶頸問題，如何解決鎂合金的腐蝕問題是決定鎂合金應(yīng)用前景的關(guān)鍵問題之一。上海交通大學(xué)輕合金精密成型國家工程研究中心是我國鎂合金材料和鎂合金制品的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化示范基地，在致力于鎂合金腐蝕與防護(hù)機(jī)理和方法近14年的系統(tǒng)、深入研究基礎(chǔ)上，開發(fā)出了一系列功能獨(dú)特、裝飾性好的鎂合金表面處理技術(shù)及其生產(chǎn)工藝。其中，技術(shù)成熟、性能優(yōu)異、應(yīng)用效果和反應(yīng)良好的“鎂合金耐磨、耐蝕高性能協(xié)合涂層技術(shù)”最為突出，已在我國的航空、航天、衛(wèi)星、雷達(dá)、通訊、汽車、紡織等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。“協(xié)合涂層”不是傳統(tǒng)意義的涂層，而是采用特殊工藝將低摩擦系數(shù)的聚合物或者固體潤滑劑引入微弧氧化膜或者硬質(zhì)鍍層之中，從而結(jié)合了原始膜層和引入物兩者的優(yōu)點(diǎn)。該種涂層與基體金屬的表層形成一個(gè)整體，而非僅一層表面覆蓋層，故其性能優(yōu)于原來的基體金屬和單一的涂層組分性能。本項(xiàng)目對(duì)鎂合金微弧氧化處理的“火花”大小和密度可進(jìn)行調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化層微孔直徑、分布密度和膜層厚度的調(diào)控。協(xié)合涂層具有硬度高、強(qiáng)韌性好、耐磨耐蝕的優(yōu)點(diǎn)。該項(xiàng)目擁有鎂合金超聲濕噴丸方法、鎂合金陽極氧化用離子交換膜電解槽及其氧化方法兩項(xiàng) 授權(quán)發(fā)明專利，可廣泛應(yīng)用于航空、航天、衛(wèi)星、雷達(dá)、通訊、汽車、紡織等領(lǐng)域，具有很大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益潛力。知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:國家級(jí)計(jì)劃/專項(xiàng)類別:國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃、上海市科技創(chuàng)新行動(dòng)重大項(xiàng)目

一、 項(xiàng)目簡介本項(xiàng)目針對(duì)目前干熄焦焦罐襯板在使用過程中受高溫氧化、磨損、冷熱交替作用時(shí)，易變形開裂失效，使用壽命短造價(jià)高等缺點(diǎn)，成功研制了針對(duì)干熄焦焦罐工況的新型耐熱耐磨襯板合金，通過配套的鑄造成型工藝制備新型襯板。新型襯板使用壽命比其他襯板產(chǎn)品高2-3倍，價(jià)格低二分之一。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度已完成實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)中試、在線試用階段的工作，在兩家焦化企業(yè)已成功應(yīng)用。需在其他焦化企業(yè)擴(kuò)大推廣應(yīng)用范圍。也可應(yīng)用于其他行業(yè)耐溫耐磨工件。三、 技術(shù)指標(biāo)硬度：50 HRC，耐溫：1100℃，高溫（1100℃）強(qiáng)度：57Mpa，使用壽命：6個(gè)月以上。四、 市場(chǎng)前景市場(chǎng)前景廣闊，投資回報(bào)率高。五、 規(guī)模與投資需求投資規(guī)模500萬元，廠房300平米。六、 生產(chǎn)設(shè)備感應(yīng)熔煉爐，退火爐，天車，機(jī)加工備設(shè)。七、 效益分析按每年生產(chǎn)200噸計(jì)算，產(chǎn)值600萬元，可獲利約200萬。八、 合作方式面談。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：范永哲 ，電話：13512923308  ，聯(lián)系人：杜安 ，電話：60204527  郵箱：[email protected]。十、 附件：成果圖片應(yīng)用中焦罐襯板

化學(xué)鍍Ni-P具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛應(yīng)用。但是，隨著應(yīng)用的增多也出現(xiàn)了一些問題。由于化學(xué)鍍層是陰極性的，如在施鍍過程中形成針孔、麻點(diǎn)以及使用過程中外力對(duì)鍍層的損壞等，往往造成鍍層在腐蝕介質(zhì)中形成電偶腐蝕，使得鍍層不僅對(duì)基體起不到保護(hù)作用，反而加速了基體的腐蝕。三元合金Ni-W-P鍍層的出現(xiàn)在一定程度上解決了Ni-P鍍層中所存在的問題。W元素的加入可以提高鍍層的致密性，減小了腐蝕介質(zhì)穿透鍍層在鍍層與基體之間形成電偶腐蝕的幾率。此外，W是一種自鈍化元素，在腐蝕介質(zhì)中有利于鍍層表面鈍化膜的形成，提高了鍍層的耐蝕性能，因此，P的含量相近時(shí)Ni-W-P鍍層的耐蝕性能優(yōu)于Ni-P鍍層。但是Ni-W-P鍍層與Ni-P鍍層相比在與基體的結(jié)合力上并沒有提高，在后續(xù)加工過程中如受到一定外力作用時(shí)，鍍層很容易脫落，這就使得鍍層的應(yīng)用范圍受到了一定的限制。該技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有化學(xué)鍍層在使用過程中所存在的問題，提出將含有一定量W元素的Ni-W-P鍍層在高溫下進(jìn)行熱處理，提高鍍層的結(jié)合力和硬度，大幅度提高鍍層的耐蝕耐磨性能，延長鍍層的使用壽命。

化學(xué)鍍Ni-P具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。但是，隨著應(yīng)用的增多也 出現(xiàn)了一些問題。由于化學(xué)鍍層是陰極性的，如在施鍍過程中形成針孔、麻點(diǎn)以及使用過程中 外力對(duì)鍍層的損壞等，往往造成鍍層在腐蝕介質(zhì)中形成電偶腐蝕，使得鍍層不僅對(duì)基體起不到 保護(hù)作用，反而加速了基體的腐蝕。 三元合金Ni-W-P鍍層的出現(xiàn)在一定程度上解決了Ni-P鍍層中所存在的問題。W元素的加入 可以提高鍍層的致密性，減小了腐蝕介質(zhì)穿透鍍層在鍍層與基體之間形成電偶腐蝕的幾率。此 外，W是一種自鈍化元素，在腐蝕介質(zhì)中有利于鍍層表面鈍化膜的形成，提高了鍍層的耐蝕性 能，因此，P的含量相近時(shí)Ni-W-P鍍層的耐蝕性能優(yōu)于Ni-P鍍層。但是Ni-W-P鍍層與Ni-P鍍層 相比在與基體的結(jié)合力上并沒有提高，在后續(xù)加工過程中如受到一定外力作用時(shí)，鍍層很容易 脫落，這就使得鍍層的應(yīng)用范圍受到了一定的限制。 該技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有化學(xué)鍍層在使用過程中所存在的問題，提出將含有一定量W元素的Ni-W-P 鍍層在高溫下進(jìn)行熱處理，提高鍍層的結(jié)合力和硬度，大幅度提高鍍層的耐蝕耐磨性能，延長 鍍層的使用壽命。 可應(yīng)用于換熱器、泵、軸、空冷等耐蝕或者耐磨的場(chǎng)合

本項(xiàng)目針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中存在的鋁合金機(jī)匣變色、耐磨性不夠高等困擾企業(yè)多 年的技術(shù)難題，經(jīng)過工藝改進(jìn)和優(yōu)化，開發(fā)出了納米尺度陽極氧化新技術(shù)，解決 了鋁合金機(jī)匣變色的技術(shù)難題。近5年來，采用納米陽極氧化新技術(shù)處理的鋁合 金機(jī)匣40余萬件，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益1200萬元，每年節(jié)約成本200萬元。同時(shí), 在節(jié)能排放方面產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益。

利用超疏水性能，可以實(shí)現(xiàn)表面自清潔等功能。若在金屬材料表面上制備超 疏水結(jié)構(gòu)，開可以提高材料的耐腐蝕性能。為此，本項(xiàng)目分別在鋁合金、鎂合金 上制備了微納結(jié)構(gòu)、并制備了 ZnO、Ti02及石墨烯陣列的超疏水結(jié)構(gòu)，可望應(yīng)用 于金屬防腐、焊料的潤濕、太陽能電池表面的自清潔等方面。實(shí)施條件:需要有對(duì)零件進(jìn)行清洗、腐蝕和涂覆的場(chǎng)地和相應(yīng)設(shè)備。 預(yù)算:投入5-50萬，隨處理的零件的大小和數(shù)量而變。

針對(duì)車用空調(diào)鋁合金葉片需要的硬度和耐磨型的要求，開發(fā)了基于 Ni-Co-P三元合金與硬質(zhì)顆粒（Si N涂\A1203\Si02等的復(fù)合電鍍或復(fù)合化學(xué) 鍍層技術(shù)，產(chǎn)品性能與日本的表面處理技術(shù)相近，打破了日本對(duì)我國的技術(shù)封 鎖，目前該技術(shù)已在重慶某廠使用。市場(chǎng)及經(jīng)濟(jì)效益分析：

非晶合金作為一種新型材料，不僅具有高的強(qiáng)度、高硬度，還具有良好的耐磨性；同時(shí)，因其原子無規(guī)則排列，沒有晶界等缺陷，而具有突出的耐蝕性，是當(dāng)前材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。目前用于制備非晶涂層的熱噴涂技術(shù)主要包括等離子噴涂和高速火焰噴涂。一般利用電弧噴涂制備的Fe基含非晶相涂層，其非晶相含量為40～60％。相對(duì)于這些噴涂技術(shù)而言，激光熔覆技術(shù)能夠獲得完全非晶態(tài)的合金涂層。磨損試驗(yàn)表明含非晶相涂層的耐磨性是普通碳鋼的12倍。此外，激光熔覆技術(shù)能夠顯著提高涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度，達(dá)到冶金結(jié)合。采用激光熔覆技術(shù)在金

以硅、錳為主要元素，加入適量鉻和微量氮、鈦、稀土等元素，開發(fā)了強(qiáng)度和硬度高、韌性和耐磨性好、生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)成本低和焊接性能好的新一代高強(qiáng)度多元低合金耐磨鑄鋼，特別適合于制造    坦克履帶板、球磨機(jī)襯板、破碎機(jī)錘頭、挖掘機(jī)斗齒、破碎機(jī)鄂板、破碎機(jī)齒冠以及各種耐磨輸送管道等。 主要特點(diǎn)如下：1. 基體組織以馬氏體為主，馬氏體板條間含有大量納米級(jí)的奧氏體薄膜。 2. 主要力學(xué)性能如下：抗拉強(qiáng)度 σb ≥ 1600 MPa，硬度≥ 50 HRC，沖擊韌性 Akv ≥ 20J，斷裂韌性 K1c ≥ 80 MPa.m1/2 。相同條件下的耐磨性比高錳鋼提高 2 倍