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離心鑄造生產(chǎn)鎂合金大型環(huán)件
鎂合金是目前最輕的金屬結構材料，它具有低密度、高比強度、良好的 導電、導熱和鑄造性能等優(yōu)點，因此在汽車、儀表以及航空航天等領域有著較 為廣闊的應用前景，被稱為21世紀的綠色環(huán)保結構材料。然而，鎂及大部分鎂 合金都屬于密排六方結構金屬，常溫下塑性變形能力較差。因此，近幾十年，板、 帶、棒等變形鎂合金產(chǎn)品主要是由普通半連續(xù)鑄造鎂合金方坯或板坯經(jīng)熱加工變 形得到。因此，采用塑性變形方法生產(chǎn)大型鎂合金環(huán)件在技術上受到一定的制約。 離心鑄造是將液態(tài)金屬澆入旋轉的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固 成鑄件的鑄造方法。離心鑄造已經(jīng)在無縫鋼管、鋁合金輪毅的生產(chǎn)中有較為成 功的應用。本成果提供一種新型的離心鑄造生產(chǎn)鎂合金大型環(huán)件的方法，可制 備直徑范圍為1-5米、組織致密、性能優(yōu)良的大型鎂合金環(huán)件，解決了現(xiàn)有鎂 合金大型環(huán)件制備工藝的不足，制備出組織致密、抗拉強度好的鎂合金大型環(huán)件, 對鎂合金的應用和鎂合金離心鑄造工藝的發(fā)展具有重要意義，具有良好的開發(fā)前 景并具備較好的預期產(chǎn)業(yè)化效益。 本發(fā)明可根據(jù)目標產(chǎn)品，選用合適型號的離心機、熔煉爐、設計制備相應 模具以開展相應生產(chǎn)，無需高額投資。
重慶大學
2021-04-11
超輕鎂鋰合金及其復合材料
鎂鋰合金及其復合材料具有高的比強度和比剛度、優(yōu)良的減震性能和電磁屏蔽性能，在航空、航天、武器、單兵裝備、3C產(chǎn)品等領域有著廣闊的應用前景。
本項目研制了鎂鋰基合金及其復合材料的設計技術、熔煉技術、成型工藝和表面處理技術，設計開發(fā)了具有超輕（密度約為1.5g/cm3）、高強（抗拉強度200-300MPa）、高模量（70-100GPa）、高穩(wěn)定性的稀土金屬間化合物增強Mg-Li基復合材料，建立了鎂鋰合金及其復合材料全鏈條中試制備平臺，部分產(chǎn)品樣品已經(jīng)在航空航天、單兵裝備等領域獲得試用。
北京航空航天大學
2021-05-09
化學鍍鎳鉻磷稀土合金技術
北京科技大學腐蝕與防護中心電化學工程與材料研究室經(jīng)過多年潛心研究，開發(fā)出了新型的化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態(tài)合金技術，并獲得了國家發(fā)明專利。此研究開發(fā)成果為國內(nèi)外領先水平。 化學鍍合金技術是一種表面強化、表面保護技術。化學鍍不用電能，只需將被鍍物放入化學鍍?nèi)芤褐薪?jīng)自催化反應即可在被鍍物表面形成非晶態(tài)的合金鍍層，而且鍍層厚度分布比電鍍更均勻。化學鍍獲得的是非晶態(tài)的合金鍍層，比一般的結晶組織的電鍍層具有更優(yōu)異的耐腐蝕性能和良好的耐磨蝕性能，也具有極好的裝飾性能。 新型的化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態(tài)合金鍍層與以往常規(guī)的化學鍍鎳磷非晶態(tài)合金鍍層相比，由于加入了稀土、鉻元素，具有更優(yōu)異的耐腐蝕性能和更良好的耐磨蝕性能，特別是使鍍層硬度能達到電鍍硬鉻鍍層的硬度。 化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態(tài)合金的工藝易于操作，與化學鍍鎳磷合金工藝基本一致。 由于化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態(tài)合金鍍層具有優(yōu)異的耐腐蝕、耐磨蝕性能及較高的硬度，因此，其應用領域非常廣泛，例如： 計算機硬盤；打印機的轉動軸； 電子設備外殼的電磁屏蔽； 復印機內(nèi)的各種零部件； 石油、石化及化工企業(yè)的換熱器和反應器； 油田采油套管、井下工具； 食品機械； 各種機械零部件； 紡織機械； 印刷機械； 汽車工業(yè)中的零部件；
北京科技大學
2021-04-11
鈦鎳60合金及其超滑技術
隨著我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)（如高速鐵路、大飛機）和高端裝備制造業(yè)（如部分高速精密機床）的發(fā)展，高端軸承進口增長較快。目前高鐵軸承全部進口，部分高速精密機床軸承還需進口。從長遠看，對我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的成長將產(chǎn)生不利影響。鈦鎳合金是一種金屬間化合物，具有優(yōu)良的耐磨性、耐蝕性。鈦鎳合金TiNi60是一種Ti、Ni質(zhì)量原子比為40: 60的金屬間化合物，具有低密度、高硬度、優(yōu)異的耐蝕性以及良好的摩擦學性能且在熱處理前易于加工，可望在高速軸承中得到應用。TiNi60的密度為6.7 g/cc，比普通軸承鋼密度小30%左右，密度小這一特點，可實現(xiàn)軸承的輕量化和高速化。本項目主要是解決現(xiàn)用滾動軸承材料難以滿足高速滾動在高鐵、高速機床等高技術領域應用中高強度、低摩擦、高耐磨性要求的問題，采用高真空感應熔煉技術制備出優(yōu)異性能的高速滾動軸承材料-鈦鎳60合金，并采用可生物降解潤滑劑的超滑技術對高速球軸承會為耐磨、減摩起到事半功倍的作用，為高端軸承的國產(chǎn)化奠定基礎，為我國裝備制造業(yè)的發(fā)展貢獻力量。本項目的前期工作，針對球軸承材料TiNi60采用蓖麻油潤滑獲得了超低摩擦系數(shù)（最低達到0.004）。該項技術完全由本課題組研發(fā)，完全具有自主知識產(chǎn)權，此外該技術具有生產(chǎn)過程環(huán)保、能耗小、制造成本低、產(chǎn)品易系列化和原材料無危險性、毒性等突出特點。因此可以肯定該項技術、該類產(chǎn)品的出現(xiàn)為我國軸承市場注入了新鮮的“血液”。可以預見該技術的市場前景是非常廣闊的，其產(chǎn)品的市場競爭優(yōu)勢也是非常明顯的。
西安交通大學
2021-04-10
稀土金屬合金及其氫化物
鋁水解制氫是一種重要的產(chǎn)氫方式，但鋁水解產(chǎn)生的熱量甚至超過了生成的氫氣所含化學能，高達 55% 的化學能以熱量直接耗散。研究人員利用 Y-Pd 薄膜電極與 Al 片構成電池，可將水解的熱能轉化為電能，水解熱能的利用率達到 8%-15% ，該過程中 Y 薄膜同步吸氫，首次實現(xiàn)了同步發(fā)電和吸氫。
北京大學
2021-04-11
鈦鎳 60 合金及其超滑技術
隨著我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)（如高速鐵路、大飛機）和高端裝備制造業(yè)（如部分高速精密機床）的發(fā)展，高端軸承進口增長較快。目前高鐵軸承全部進口，部分高速精密機床軸承還需進口。從長遠看，對我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的成長將產(chǎn)生不利影響。鈦鎳合金是一種金屬間化合物，具有優(yōu)良的耐磨性、耐蝕性。鈦鎳合金TiNi60是一種Ti、Ni質(zhì)量原子比為40: 60的金屬間化合物，具有低密度、高硬度、優(yōu)異的耐蝕性以及良好的摩擦學性能且在熱處理前易于加工，可望在高速軸承中得到應用。TiNi60的密度為6.7 g/cc，比普通軸承鋼密度小30%左右，密度小這一特點，可實現(xiàn)軸承的輕量化和高速化。本項目主要是解決現(xiàn)用滾動軸承材料難以滿足高速滾動在高鐵、高速機床等高技術領域應用中高強度、低摩擦、高耐磨性要求的問題，采用高真空感應熔煉技術制備出優(yōu)異性能的高速滾動軸承材料-鈦鎳60合金，并采用可生物降解潤滑劑的超滑技術對高速球軸承會為耐磨、減摩起到事半功倍的作用，為高端軸承的國產(chǎn)化奠定基礎，為我國裝備制造業(yè)的發(fā)展貢獻力量。本項目的前期工作，針對球軸承材料TiNi60采用蓖麻油潤滑獲得了超低摩擦系數(shù)（最低達到0.004）。該項技術完全由本課題組研發(fā)，完全具有自主知識產(chǎn)權，此外該技術具有生產(chǎn)過程環(huán)保、能耗小、制造成本低、產(chǎn)品易系列化和原材料無危險性、毒性等突出特點。因此可以肯定該項技術、該類產(chǎn)品的出現(xiàn)為我國軸承市場注入了新鮮的“血液”。可以預見該技術的市場前景是非常廣闊的，其產(chǎn)品的市場競爭優(yōu)勢也是非常明顯的。
西安交通大學
2021-04-11
形狀記憶合金連接與分離機構
連接與分離機構廣泛應用于航空航天等領域可分離構件的連接與分離之中，爆炸螺栓、火工切割器等就是典型的連接與分離機構。形狀記憶合金連接與分離機構就是利用形狀記憶合金（Shape Memory Alloy, SMA）替代傳統(tǒng)分離機構中的火藥，以實現(xiàn)可重復、低沖擊、無污染分離。 SMA之所以能作為驅(qū)動材料替代傳統(tǒng)的火藥，是因為其具有良好的驅(qū)動性能，并且驅(qū)動過程柔順平滑，無任何排放。為了獲得更穩(wěn)定、優(yōu)異的驅(qū)動性能，課題組發(fā)展了SMA材料熱處理、訓練工藝，在此基礎上，發(fā)明了大載荷分組滾棒結構，解決了利用SMA材料較小驅(qū)動力釋放較大載荷的關鍵性技術問題，最終研制了系列化的SMA連接與分離機構。目前，已形成SMA-12000、SMA-3600、SMA-100系列連接與分離機構（分離載荷分別為12000N、3600N、100N）以及SMA-6750鎖緊機構（鎖緊力為6750N）。 目前，SMA-12000連接與分離機構已經(jīng)在某型衛(wèi)星上成功應用，而SMA-3600、SMA-6750、SMA-100等機構已經(jīng)分別在某型可展開熱輻射板、某型磁懸浮飛輪姿態(tài)控制裝置以及某型二次展開太陽翼等預研型號上成功應用，通過了所有鑒定級力學、熱環(huán)境試驗。系列化的SMA連接與分離機構還可應用到航空器及艦船武器投放系統(tǒng)，如轟炸機上炸彈的投放、戰(zhàn)斗機上導彈的投放、艦艇上水雷、小型潛水設備的投放等,也能應用到民用領域，如小區(qū)自動門鎖、汽車自動鎖等，具有廣闊的應用前景。
北京航空航天大學
2021-04-13
馬氏體-貝氏體低合金耐磨鋼
采用多元合金化，并通過調(diào)整合金中硅、錳含量，獲得一種馬氏體-貝氏體低合金耐磨鋼。該鋼種不僅具有較高的強度和硬度（HRC>52），并且具有較高的韌性（Ak>25J/cm2）。適用于具有一定沖擊力，又要求材料具有較高抗磨性的工況，如大型球磨機的襯板等。目前該材料已用于四川省電力局江油發(fā)電廠引進的法國機組φ5.000m×24.0m球磨機，已運轉4年，
西安交通大學
2021-01-12
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高性能耐熱鎂合金材料
通過在 Mg-Zn 合金中添加 Er 等元素，調(diào)控獲得了耐熱性能優(yōu)于 AE42 的高性能鎂合金；新型含稀土耐熱鎂合金在 175℃ /70 MPa 條件下，合金 100 小時總蠕變量小于 0.12％，穩(wěn)態(tài)蠕變速率不高于3×10-9 s-1 。同時，Mg-Zn-Er 合金還具有優(yōu)良的鑄造性能和阻燃性能。
北京工業(yè)大學
2021-04-13
高強度鋁合金構件成型技術
本項目在鋁合金熔煉鑄造工藝過程中自主研制了新型的變質(zhì)、細化熔劑，常規(guī)鑄件晶粒尺度達到ASTM 3-5級。運用自制的氣體精練設備可使合金含氫量控制在30ppm以下。合金常規(guī)力學性能在不進行化學成分調(diào)整的前提下，一般超國標或航標10-20%。 主要性能指標1. 鑄件晶粒尺度達到ASTM 3-5級；2. 合金含氫量在30ppm以下；3. 常規(guī)力學性能一般超國標或航標10-20%。 運用本成果制造的高強度鋁合金復軌器，已獲得國家專利（91 2 01241.2）。該部件具有強度高重量輕及結構合理的優(yōu)點，用以取代現(xiàn)在使用的鋼制復軌器。主要用于鐵路機車礦山機車等有軌運輸機械，設備在運行過程中發(fā)生出軌道事故后，利用機車動力進行自救復軌的機械。由于采用了新型高強度鋁合金及設備結構的計算機強度輔助設計思想，使該產(chǎn)品的重量較原來鋼制設備的重量減輕一半以上，使機車駕駛人員完全可以實現(xiàn)自救，項目成果已為鐵道部提供近1000套該種設備，同時正在積極開發(fā)小型礦用復軌產(chǎn)品。
北京航空航天大學
2021-04-13