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[成果] 1900120049 上海
[TP242, TQ639.3] 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2019
成果简介:我国自主研制的大型民用飞机,通过产学研用的紧密结合,攻克大型飞机自动化喷涂技术。掌握空间大尺度变曲率表面喷涂的自动化关键技术,完成喷涂机器人单元本体及系统设计,建立高效率精密自动化喷涂系统装备。基于对喷涂工艺的广泛试验及深入理论研究,完成大型飞机喷涂表面重建和轨迹规划技术,建立高效率精密自动化喷涂工艺方法。最终实现飞机喷涂自动化系统及相应喷涂工艺,解决飞机手工喷涂对人体伤害大、喷涂质量差、涂料利用率低、自动化程度低、耗能高、污染严重等难题,大幅度提高喷涂质量和效率,并进行大型飞机部段的示范喷涂应用,为我国大型民用飞机的规模化生产提供先进的喷涂技术和装备。 多基体材料机身自适应喷涂工艺。适用于空间复杂曲面的喷涂机器人机构设计及轨迹规划。基于空间位姿检测及补偿的喷涂机器人协调控制。 依据大型飞机涂装所用涂料与工艺程序特点,研究航空涂料自动化涂装工艺,获得了相关的工艺技术参数,提出适用于大型飞机复杂表面的自动化喷涂工艺方法,建立大型飞机表面涂装工艺知识库和民用飞机常用喷漆工艺及漆料选择方法库。 以自主设计和制造的串并联机器人为基础,综合输调漆系统、中央控制系统、定位系统、离线编程等单元技术,集成研制了面向民用飞机大部件的机器人涂装系统,验证和解决了民用飞机自动化喷涂关键技术。
[成果] 1800140210 浙江
TG174.444 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2018
成果简介:传统离子镀存在严重的“大颗粒”污染问题,难以制备高质量纳米涂层,一直以来成为限制离子镀技术发展及机械装备核心零部件性能提升的关键技术瓶颈,该项目针对离子镀大颗粒污染及离化率低等重大技术难题,在多项国家和省部项目的支持下,项目组从磁控弧斑运动机理出发,历经近10年科技攻关,系统地揭示了磁场对弧斑运动的控制规律,开发了高性能镀膜核心部件和高质量涂层关键工艺,取得了以下创造性成果: 1.系统研究了不同模式磁场对电弧离子镀弧斑运动的影响规律,发明了多模式动态耦合磁场可控离子镀弧源技术及紧凑高效的准扩散弧冷阴极弧源技术以及基于该技术的核心部件装备,实现了弧斑均匀分布,大幅度降低了颗粒的发射。 2. 自主研制了多功能等离子体表面改性平台,开发了一种结构紧凑的特种多功能离子镀枪,非平衡动态拱形兼容轴向导引磁场辅助离子镀装置、电磁式多结构耦合磁场适应型旋转弧离子镀装置。 3.针对金属基材机电产品,利用H离子刻蚀提高膜基结合力,通过纳米晶获得强韧化相结构,开发了高性能TiN、AlTiN、AlCrN以及纳米TiSiN工艺。针对高分子机电产品,研究了外界环境诱导下聚合物结构转变规律,开发了聚合物高分子材料等离子体表面改性工艺及绿色替电镀真空装饰镀膜工艺。该项目通过多模式动态耦合磁场及多模式旋转磁场改善离子镀弧斑放电,实现了弧斑均匀分布于整个靶面,大大减少了颗粒的喷射,达到了纳米精细涂层的制备要求。 该成果已获授权发明专利8项,实用新型专利16项,代表性SCI、EI论文15篇,SCI他引120次。产学研团队进行了对外技术服务企业多达50多家,增强了所服务企业的产品市场竞争力。项目成果已实现产业化,3家合作企业新增产值近4.63亿元,14家推广单位新增产值超过21亿元。 项目经机械工业科技成果评估中心组织以谭建荣院士为评价委员会主任的专家组评价【JK(评价)[2017]第14号】:该项目创新显著,具有完全自主知识产权,总体技术处于国际先进水平。
[成果] 1800180138 上海
TG174.453 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2018
成果简介:项目属材料科学领域,涉及严苛服役环境耐磨抗蚀氧化物陶瓷涂层设计、制备技术及典型应用。 陶瓷涂层技术广泛应用于表面工程领域,是提高基底材料耐磨损、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等性能的重要途径。高承载(即高PV值=载荷P×速度V,通常≧15MPa.m/s)条件下摩擦磨损,常伴随高温、富氧、宽温域热冲击等苛刻工作环境,对陶瓷涂层服役可靠性及寿命带来极大挑战。国外高承载耐磨陶瓷涂层部件对中国严格禁运,极大制约了中国航空航天事业发展,对国防安全构成严重威胁。如高压补燃火箭发动机涡轮泵端面动密封和直升机用高速自润滑关节轴承等均属于高承载磨损工况。此外,考虑到海洋性气氛环境对发动机随运载火箭总装、运输、贮存与发射考验和舰载直升机自润滑关节轴承服役可靠性要求,迫切需要满足上述严苛服役环境陶瓷涂层技术,兼顾涂层耐磨与抗蚀性能是面临的关键技术难题。 针对上述研究背景和技术难题,该项目开展了耐磨抗蚀氧化物陶瓷涂层技术研究,获得如下技术发明: (1)揭示了氧化物陶瓷涂层热导率与耐磨性能的相关性与规律,设计改善涂层导热性能,发明了等离子体喷涂Al2O3-Al复合涂层制备技术及优化涂层热导率和耐磨密封性能的结构调控方法,成果在高压补燃火箭发动机涡轮端密封动环和直升机旋翼系统自润滑关节轴承中获得成功应用; (2)为满足更严苛服役环境,抑制Al2O3-Al复合涂层导温系数呈负温度系数特征,尤其在500℃以上涂层导热呈衰减趋势,发明了Al2O3-Cr2O3复合涂层制备技术及同步优化涂层导热、强韧与耐磨的结构设计方法,成果在高压补燃火箭发动机氧泵密封动环中获得成功应用; (3)为进一步降低涂层单片层界面间亚微米孔隙,发明了高固含量纳米颗粒均匀分散无机封孔剂制备技术,对陶瓷涂层进行有效封孔处理,以降低传热热阻和封闭腐蚀通道,获得了耐磨抗蚀一体化氧化物陶瓷涂层,成果在高压补燃火箭发动机泵端面密封动环和直升机旋翼系统自润滑关节轴承中获得成功应用。 项目研制的氧化物陶瓷涂层满足高承载(PV=25~170MPa.m/s)、富氧、宽温域交变热冲击(-183℃~600℃)条件下的服役考核,成功应用于120吨级和18吨级高压补燃液氧/煤油发动机涡轮端和氧泵密封动环,并在长征六号(CZ-6)、长征七号(CZ-7)和长征五号(CZ-5)新一代运载火箭,以及X-XX型等直升机旋翼系统自润滑关节轴承成功应用。此外,项目第一完成人被授予“长征五号运载火箭首次飞行任务突出贡献者”称号。 项目获得授权发明专利6项,制定企业标准2项,发表学术论文22篇。成果通过中国科学院组织的鉴定,由三位中国工程院院士等七位专家组成的鉴定委员会认定:该成果产生了显著的效益,整体技术达到国内领先、国际先进水平。可推广应用于航空航天动力和传输系统及高端泵阀等机械系统。
[成果] 1800180639 上海
TG156.3 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2018
成果简介:随着汽车用钢产品的高强化,轧钢生产的重负荷,对支承辊的使用性能提出更高要求。生产高等级支承辊的关键是热处理,整体感应淬火是国际最先进的支承辊最终热处理技术,被国外大公司垄断且封锁严密。突破整体感应淬火技术、实现整体感应淬火支承辊的研制和应用是该项目的核心工作。项目充分利用宝武集团内支承辊全生命周期产业链的优势,在制造端和使用端同步开展研究,实现循环反馈和优化改进。 该项目自主集成一条高等级支承辊生产线,打通整体感应淬火全流程工艺,实现支承辊的批量化生产,在宝钢及国内主要钢厂实现稳定应用,使用性能与同类型进口支承辊相当,打破国内钢厂高强钢用支承辊必须依赖进口的局面,实现国产化替代并走向国际市场。取得如下四项关键技术创新成果:  1、首创了大型锻钢支承辊整体感应淬火成套装置。自主研制完成国内首台套大型锻钢支承辊整体感应淬火装备,形成整体感应加热线圈、变频电源、测温系统、冷却水系统、中央控制系统等核心装备技术,填补了国内空白。  2、突破了大型锻钢支承辊整体感应淬火全流程工艺。国内首次打通大型支承辊整体感应淬火工艺流程,突破温度均匀性控制、端部温度补偿、精细化冷却、残余应力控制等技术难题,形成可直接指导工艺的加热计算模型,实现支承辊关键性能指标的柔性调整。  3、开发了系列化整体感应淬火支承辊产品技术。掌握支承辊材质与工艺、组织、性能之间的内在联系,实现了支承辊的组织和关键工艺再现,并在此基础上结合高附加值钢铁产品轧制生产需求完成基体强化型新材质支承辊的研制和上机应用。  4、完善了整体感应淬火支承辊使用维护技术。系统提出以控制接触疲劳、提高使用性能、降低使用成本为核心的支承辊成套使用维护技术,形成疲劳硬化层检测、接触疲劳性能评价以及辊型优化等关键技术成果,实现整体感应淬火支承辊的稳定和低成本应用。 项目聚焦整体感应淬火大型锻钢支承辊制造与使用,形成多项核心技术,授权专利24项,发表论文20篇。相关成果被认定为江苏省高新技术产品、江苏省首台(套)重大装备产品,获得2017年宝武技术创新重大成果奖、2016年度常州市科技进步奖。中科院上海科技查新咨询中心咨询报告认为:该项目具有新颖性,属国内领先、国际先进水平。 项目形成4000吨/年能力的大型锻钢支承辊生产基地,创造30余个就业岗位。研制的整体感应淬火支承辊在宝钢实现批量应用,截至2017年底共有94支承辊开展上机使用,替代了部分进口支承辊。支承辊产业化基地累计生产大型支承辊1.4万吨,推广应用至韩国POSCO、印度TATA、首钢、鞍钢等国内外大型钢厂。近三年直接经济效益1.75亿元。 整体感应淬火支承辊的成功研制及应用,打破国外企业在高等级支承辊技术上的垄断,有效推动国内支承辊制造技术水平的进步,稳步走向国际市场,为国内外钢厂高附加值产品的稳定、高质量、低成本生产起到重要作用。
[成果] 1800060119 广东
TQ153 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:垂直连续电镀(VCP)是近年发展起来的第三代PCB互连镀铜技术,不仅特别适用于任意层互连与精细线路,还具有适用范围广、自动化、生产效率高、环保等优点。而其专用的电子化学品门类多、投资门槛高、开发周期长、技术难度大,是横跨精细化工与电子电路领域的热点和瓶颈技术。项目围绕相关技术瓶颈开展了多年研究。通过创建理论设计模型、研制新材料和产业化方法、创新工艺技术等,解决了PCB任意互连特种化学品的研发、生产与应用等国际难题,打破了国外企业在该领域对中国企业的封锁与垄断,填补了中国此类产品的国际市场空白。 具体技术创新点如下:1.攻克添加剂核心化合物结构、合成与应用难题,并研发出微通孔电镀、微盲孔填充电镀配方,实现300吨/年生产能力。获得了高阶高密印制电路板微通孔电镀、微通孔填孔和快速微盲孔填充技术,微通孔添加剂达到TP>80%、最大施镀电流4A/dm2,微盲孔添加剂在40min内实现dimple<10μm面铜厚度≤15μm的完全填孔。填补国内技术空白,达到国际先进水平。2.开发了高均匀互连体系制作的电子级铜源制造技术,突破了业界选用可溶性磷铜球为补给铜源所造成镀液体系的痕量杂质控制难、电力线分布多变和均镀能力差等技术瓶颈,形成了具有自主知识产权的基础镀液铜源和连续电镀补给铜源制造技术,实现全生产过程达到绿色环保标准。获得了纯度优于99.5%的电子级高纯氧化铜、五水硫酸铜和氯化铜,处于国际领先水平。并实现了氧化铜6000吨、氯化铜2000吨、硫酸铜10000吨的年生产能力。3.采用多物理场耦合方法发现流场、电场、板件结构、镀液均镀能力之间的内在关系,形成了具有自主知识产权的高阶PCB微盲孔填充和精细线路制作方法并实现工业化制造。获得关键添加剂电化学性质与互连线路质量间的依数关系。解决板面铜层厚度不均匀、添加剂消耗过快、喷流量无量化指标、温度控制不均匀、阴极吸附氧气泡等技术难题,掌握整板极差<8μm,cov≤5%的技术能力。改进微盲孔填充制程,通过差异性吸附方法将该项目添加剂的填孔时间进一步缩短到20min内。4.开发了PCB绝缘基材上原位沉积聚噻吩膜形成任意互连导电基层技术,创造性将前序去钻污制程的副产物MnO2加以利用,实现聚合反应受控定向异相引发与生长。简化制程步骤的同时在结合力、可靠性等方面均全面超越传统化学沉铜技术,并且“绿色”无致癌物、无排放。处于国际先进水平。 项目已申请发明专利28件(其中PCT2件)获授权发明专利18件;出版专著1部;发表论文40篇(SCI论文11篇)。成果在广东光华科技股份有限公司和广东东硕科技有限公司实现了产业化。近三年光华科技和东硕科技累计新增销售5.64亿元,新增利税6042.67万元。成果使中国成为掌握高端电子化学品制造核心技术的国家之一,有力地推动了中国精细化工和印制电路行业技术进步和产业的升级换代。
[成果] 1800070061 河北
TG156.2 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:主要技术内容:汽车工业快速发展使汽车用钢需求急剧增加,成型性能和强度是汽车用钢的两个重要特性,低碳或超低碳软钢,强度低,成型性能优异;低合金钢强度高但成型性差。炼钢→热轧→冷轧→罩式退火生产流程在生产上述两类钢种具有如投资少和成本低的明显优势,但也存在诸多劣势,如加热方式导致带钢板型差、多工序工艺参数的波动叠加导致成品性能恶化、高强钢酸连轧闪光对焊难度大易造成焊缝断带、传统成分低碳/超低碳软钢不利于消除产品表面夹渣和翘皮缺陷、镀锌产品的抗室温时效性能差以及成品性能检验一致性差等问题。 鉴于此,该项目通过一系列产品和过程设计创新解决了上述问题,实现了冷轧汽车用钢的低成本、批量和稳定生产。在项目实施过程中获得授权发明专利5项,实用新型专利1项,发表了5篇学术论文,取得如下创新成果: 1、优化了低成本生产流程的高强冷轧汽车钢成分,突破了中板坯、闪光对焊的酸连轧机和罩式退火生产高强汽车用钢的关键技术,优化了炼钢、热轧、酸轧和退火工艺,实现了产品的稳定批量生产; 2、发明了全流程板型控制技术,细化了影响成品板型的工艺因素,优化了工序参数,改善了成品板型,满足了汽车钢用户的要求; 3、开发了闪光对焊焊接高强钢的关键技术,通过分析影响带钢焊缝完整性的因素,提出焊接的数值模型,提高了焊接效率,改善了焊缝质量,提高生产效率; 4、优化了超低碳Al镇静钢成分,提升了全流程工艺生产稳定性并改善成品表面质量;发明了罩退→镀锌工艺路径,实现了低碳Al镇静软钢和高强钢成型性能、时效性能和抗腐蚀性能的同步优化。 5、设计了一种冷轧产品带钢试样制备技术,提高了产品性能检验的稳定性。 技术经济指标: 1、产品综合合格率大于99.0%,高于业内先进水平; 2、酸连轧闪光焊高强钢的断带率降低到5/10000以下; 3、高强钢成品板型平直度控制在10IU以下; 4、吨钢成本降低4%,软钢的表面和性能可疑满足更多的客户要求。 5、客户使用满意度100%,零抱怨。 推广应用及效益情况: 自2014年1月至2016年12月,河钢股份有限公司唐山分公司应用该成果,累计生产30多万吨,广泛地应用在汽车零部件制造领域,新增销售额172622万元,直接经济效益6012万元,取得了良好的经济效益;同时通过系列创新,降低了生产成本、能源消耗和废物排放,向汽车用钢绿色制造的目标更近一步。
[成果] 1800100100 广西
TG174.453 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:微弧氧化技术是在轻金属表面通过高电压原位击穿氧化的表面陶瓷化防护技术,被广泛应用于航空航天、汽车、机械和其他民用工业中。技术在极端应用环境、原位显色多样性、节能降耗和应用领域拓展方面仍有较大的提升空间。该项目在国家自然科学基金和广西科学研究与技术开发计划等项目的支持下,围绕工艺技术难点进行攻关,在复合陶瓷层制备工艺、原位显色多样性和工艺过程装置三个核心关键技术方面取得了多项发明创造。 采用常规微弧氧化工艺制备的陶瓷层受技术特性限制,陶瓷层外层结构多孔疏松,维氏硬度多为800-1500HV,无法适应特殊构件的高速冲击载荷摩擦环境。项目组有针对性地发明了相关工艺体系,制备了硬度达2000HV的TiAlAl2O3、ZrO2复合陶瓷层,陶瓷层与基体结合强度高,能够显著提高服役材料的耐冲击、耐磨损性能,尤其适用于周期性运动构件。另一类微弧氧化复合陶瓷层主要面向医用抗菌领域,发明了载银复合抗菌陶瓷层,兼具优良机械性能和高度抗菌性。 现有原位制备显色工艺制成的微弧氧化陶瓷层多为灰白色系和黑灰色系,项目组通过使用多种添加剂并调控电解液参数,发明了绿色系和黄色系微弧氧化陶瓷层的制备工艺,其中军绿色陶瓷层具有较高的应用价值,它耐磨耐蚀性好、色泽均匀、稳定性好,特别适用于军用产品的伪装需要。 为适应工业批量化微弧氧化生产需要,采用快速装夹技术思想,发明了适用于回转体工件微弧氧化处理的阴极工具装置,该装置既能实现同类型不同规格回转体工件的快速处理,又能极大减小整体工件处理时的单位面积,大幅度降低处理电流,节约电能。同类发明还有可调极距式微弧氧化电极夹具,通过调节阴极夹具与阳极工件之间的距离,有效降低电解液阻抗,节约电能;一种基体试件和阳极棒的连接装置,旨在发明一种快速连接工装夹具,同时保证微弧氧化工件处理后表面无损。 该项目获授权知识产权22件,其中国家发明专利18件,实用新型专利4件。发表与项目内容相关的学术论文35篇,其中SCI/EI收录论文16篇。研究成果已在广西、陕西等地多家企业应用,使其产品表面防护性能大幅度提升,取得了明显经济和社会效益。近三年来,为企业增加销售收入及降耗节支达22366.3万元。
[成果] 1700600044 北京
TG174.3 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:中国每年因材料自然环境腐蚀造成的经济损失达15000亿元,约30%的产品因此而报废,材料自然腐蚀失效是影响机械设备、工程装备和基础设施结构安全性和服役寿命的决定性因素。因此,开展在自然环境中金属材料及构件腐蚀评价技术研究对提高其服役安全和寿命,减少经济损失具有重要意义。 在科技部国家科技基础条件平台建设项目资助下,该项目开展了创新技术研究:完善建设了中国新时期材料自然环境腐蚀野外科学观测平台;建立了中国自然环境腐蚀野外试验系列化的新技术和标准规程体系开展材料投试试验、数据积累和共享服务;建立了大气环境腐蚀环境谱加速试验新技术,在载人航天等重大装备腐蚀寿命评估中得到应用;研发了从大气到深海全区域系列化的海洋腐蚀加速试验新技术,为海洋耐蚀新材料研发提供了全面的试验技术支撑;发展了基于中国典型土壤环境特征的材料室内环境加速腐蚀试验新技术,在埋地管道服役安全评估等重大工程中得到了广泛应用。该项目研究成果:建立了中国自然环境腐蚀试验新的标准体系,形成了28项标准试验规程。发展了系列化的腐蚀环境谱加速试验评价新技术,获得8项专利授权;在材料自然环境腐蚀规律、室内外腐蚀相关性、寿命评估数据建模等方面取得了突破性进展,在国内外专业期刊上发表200余篇SCI/EI研究论文,2项研究成果被鉴定为国际先进成果,为腐蚀环境谱加速试验新技术的先进性奠定了坚实的科学基础;新技术已直接应用于航天装备可靠性评价、钢铁企业耐蚀材料开发、以及重大安全事故应急服务中,直接指导耐蚀产品的选材、设计和工艺改进。 该项目近三年先后为企业、科研院所、政府部门、国防部门、民间组织等提供了公益性科技支撑服务共计2500余次,涵盖了机械、钢铁、建筑、航空、航天、兵器、船舶、石化、电力、交通等众多行业,不仅取得了很好应用成效和经济效益,更为重要的是产生了重大的经济、军事和社会效益,因此本系列新技术具有广阔的应用前景。
[成果] 1700630131 湖北
TQ153.15 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:该项目所属科技领域:新材料技术→精细化学品→功能性精细化学品。 镀锌以其较好的抗蚀性和低廉的价格已被广泛的用于各种钢铁制品的防腐。最常用的镀锌工艺为氰化镀锌、酸性镀锌和碱性锌酸盐镀锌。氰化镀锌的结晶比较细致,镀液的分散能力以及覆盖能力都比较好,而且如果用钢铁作为基体进行电镀加工的话,不会对钢铁本身造成腐蚀。但氰化镀锌的电镀溶液含有毒物质氰化物,排放的废水对环境影响较大。随着人们对自身的生存环境提出了更高的要求,氰化镀锌慢慢被取代。碱性锌酸盐镀锌也有电镀效率低、沉积速度慢、易出现渗氢现象等缺点,镀层的光亮度、整平性、覆盖能力与分散能力都无法与氰化镀锌相比,特别是难以适应几何形状十分复杂的零件的电镀要求,限制了工艺的应用范围,这就需要研发出新的电镀中间体来解决这一问题。高效无氰碱性镀锌中间体—WT(化学名称:N,N’-双(二甲氨基烷基)脲-α,oomega;-二卤代烷基共聚物),是一种镀锌用脲胺类阳离子季铵盐,在无氰电镀锌/锌合金工艺中具备良好的均镀和深镀能力,是替代氰化物镀锌工艺促进清洁生产,解决国内外市场上碱性锌酸盐镀锌存在的电镀效率低、沉积速度慢、易出现渗氢现象等技术缺陷,为高碳钢或铸铁等基体材料实现高效碱性锌酸盐镀锌提供良好电镀效果的产品;同时WT作为一种季铵盐阳离子聚合物,具有杀菌消毒的功效,在皮肤清洁剂中,加入该阳离子聚合物,能改进柔和性,良好的清洁性,润肤保湿作用;另外在金属加工行业起到沉降金属粉末作用,兼具一定的杀菌消毒能力,市场前景极为广阔。 该项目已取得1项发明专利,产品在武汉斯龙表面技术有限公司、武汉旭辉表面技术有限公司等20多家表面处理厂家得到推广应用。用户证明:该产品质量稳定,产品含量及纯度高,用量少,分解产物少,电镀周期短,生产效率提高了50%,且镀件质量稳定,不合格率由2%降至2ppermil。各项性能指标达到了BASF公司同类材料的质量标准且价格是其50%,大幅降低了生产成本。
[成果] 1800110543 浙江
TQ153 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:该项目研发的高精密皇冠测头探针,优选日本电铸管材、高炭素钢SK-4等为材质,并采用长针镀镍+镀钯工艺技术、内管镀镍+镀金工艺技术,皇冠测头设计等,提高针套的测试精密度及稳定性,可对应pan点小于15mil以下的产品进行测试,市场前景广阔。 产品性能达到技术要求,产品经多家客户的使用,都比较满意,一致认为产品性能稳定,经济效益高。
[成果] 1700440815 浙江
TQ153.15 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:产品创新设计了球头挂环连接结构,将限位件安装在内腔底部,使得球头支撑限位在内腔的设定位置,有效防止球头从内腔脱出;采用碳钢锻造成型及热镀锌工艺,增强机械强度和防腐蚀能力。产品具有质量可靠、承载能力强、使用寿命长等特点,取得实用新型专利1项,技术处国内领先水平。
[成果] 1700550096 湖北
TG156 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:国内矿用牙轮钻头制造厂家的牙轮的渗碳后的热处理工艺基本上都是一次淬火(805℃)+低温回火(160℃)工艺,虽然这些热处理工艺均为常规且看似成熟的工艺,但问题是,不仅国内矿用牙轮钻头轴瓦的耐磨度远远低于国外矿用牙轮钻头轴瓦的寿命,而且牙轮容易出现折顶、破裂及牙轮上所镶的合金齿容易掉齿和断齿等缺陷,从而极大地影响了钻头的使用寿命,同时国内不同制造厂家的轴瓦的耐磨寿命也相差悬殊,更有甚者,同一厂家所制造的钻头轴瓦耐磨的寿命及牙轮本体的质量波动范围相当大,从而影响了钻头的寿命。其产生的原因在于高含镍合金钢牙轮渗碳后一次淬火工艺存在风险,没有完全消除牙轮钻头轴瓦及牙轮基体中存在的金相组织组织缺陷,如较多的残余奥氏体、网状碳化物、晶粒粗大等缺陷。
[成果] 1700440036 浙江
TG174.44 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:该成果以金属产品为对象,通过控制氧化技术和气相沉积技术,使金属表面生成多元复合纳米纳米膜层,使金属产品具有表面硬度高、耐腐蚀和耐磨损等特点。该项目所获得的多元复合强化涂镀层在结合强度、表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性等有良好的综合表现。浙江省是金属机械产品的生产大省,金属产品复合耐磨抗腐涂镀层的研制成功可解决相关产品开发和生产的机理和关键技术问题,利用该成果的技术可以增强金属产品的抗腐耐磨性能,满足浙江省众多企业的生产和发展需求。作为绿色再制造的关键技术,可形成具有自身特色和自主知识产权的应用技术,有利于高新技术应用推广及与传统工业的整合,为生产企业创造可观的经济效益和社会效益。
[成果] 1700441367 浙江
TG456.7 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:开展高功率大幅面数控激光焊接设备的研究,系统解决激光焊接工艺及材料、焊接工艺对设备要求及焊接过程参数监测和控制技术研究,从而掌握普通钢材、有色金属及特殊钢材的焊接工艺以及焊接厚板、圆形工件及其他一些复杂工件的一些关键问题,使得国产的数控激光高速焊接机在速度、精度指标上达到国际先进水平,同时满足大型机车,工程机械,飞机制造,船泊制造等领域的应用需求。提高国内切割设备的技术水平,创造良好的社会效益和经济效益。项目采用高功率激光系统,研究了同步控制、飞行光路等关键技术,并优化了悬臂式夹持结构,研制了三维角专用多角度调节、回转体焊接、平面焊接、随行压紧等装置,形成了五轴联动高功率激光焊接系统,提高了焊接质量,拓展了焊接应用范围。项目实施过程中已获发明专利1项和实用新型专利4项,在结构设计上有创新。
[成果] 1800060112 广东
TQ153 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:1.研发目的及意义:玫瑰金涂层产品在使用过程中均会出现不同程度的变色现象,而玫瑰金色泽直接影响客户对产品的观感。因此,玫瑰金色泽的稳定性成为客户和企业普遍关心的问题。针对玫瑰金涂层变色的问题,该项目的重要意义在于:(1)从机理上掌握玫瑰金变色的主要影响因素;(2)根据研究结果,改善相关IP金的成分、质量标准及工艺流程;(3)为进一步改善IP金涂层的共性问题奠定基础。以上内容为金合金涂层技术领域的关键核心技术的重要组成部分。 2.项目所属领域:该项目属于新材料技术中,金属的新型表面处理技术研究。 3.项目的主要技术内容:该项目旨在解决玫瑰金表壳涂层在存储条件下的变色机理并通过靶材配方的研制,研究耐腐蚀性能强、镀层结合力优良的玫瑰金镀层。项目的主要技术内容包括:1)对国内外玫瑰金涂层标样解剖、变色涂层分析和仿大气环境介质对玫瑰金涂层腐蚀行为,并为玫瑰金工艺流程提出建议;2)采用X-射线荧光分析法分析玫瑰金涂层的组成成分、含量;3)制作标样纵截面金相试样,采用高倍电子显微镜及能谱分析设备分析不同涂层的层筑结构,过渡层、中间层等的组成、厚度等相关信息。采用纳米力学探针(或声学探针)分析涂层-基体的结合力、表面硬度;4)模拟玫瑰金层的腐蚀行为,分析玫瑰金变色的本质是否在于涂层本身的稳定性,并为工艺研究提供理论基础;5)通过改变传统玫瑰金的Au-Cu成分,减少合金中易变色Cu的成分,改变金属组合配比,利用离子电镀技术,开发出新的玫瑰金色产品;6)采用新的表面处理工艺,如表面添加保护层、表面钝化技术等,对表面镀层起到良好的保护作用;7)并通过一系列的研究方法,研究其表面镀层的耐变色性能。 4.项目的技术指标:1)镀玫瑰金样品,底层镀类玫瑰金色的材料为碳氮化钛,厚度为0.6~0.8μm;2)玫瑰金面金的材料为Au-Cu-Ag合金,厚度为0.1~0.3μm;3)玫瑰金层中,金的含量为75%,其他元素成分含量为25%;4)模拟大气环境组成的各种配置溶液,其pH值为4.8;5)基体材料经过表面处理工艺后,表面维氏硬度不能降低,不低于HV200。 通过该项目的研究该公司从机理上掌握玫瑰金变色的主要影响因素,该机理认识不只局限于玫瑰金合金,还有助于其它金合金的色泽稳定性和耐蚀性的解决。该项目技术于2014年开始应用到公司玫瑰金色涂层手表产品以来,截至2016年底共有80款以上的新表开发成功上市,累计销售32.47万支,实现销售额1.57亿元,累计利润总额3887.91万元,净利润3304.72万元。
[成果] 1700441327 浙江
TG174.444 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:“大颗粒”问题是限制电弧离子镀表面防护技术进一步发展及应用的瓶颈。该项目通过系统研究发现,控制弧斑运动的横向磁场是影响大颗粒最关键的因素,横向磁场的设置直接影响到阴极靶、等离子体以及膜层的特性。该项目经过优化设计,系统研究了多模式动态扫描周向旋转横向磁场、可调机械式多模式旋转横向磁场、频率和强度可调的完全覆盖靶面的旋转横向磁场三种不同模式旋转横向磁场下弧斑放电及运动的演化规律及影响机制。通过多种模式的旋转横向磁场可实现多种弧斑运动模式,既改善弧斑放电、减少大颗粒发射,又提高靶材利用率,拓展了电弧离子镀的应用。在旋转横向磁场强度和频率的综合作用下,在冷阴极靶材上实现完全分布在整个靶面的强分散团絮弧态,电流密度大幅下降,大颗粒喷射大大减少,提高了膜层质量,为制备精细纳米涂层提供了工艺基础。在该项目研究的基础上,提出多种旋转横向磁场模式的辅助离子镀弧源设计方案,针对实际应用,进行多种高质量多元复合涂层关键工艺开发及推广。该项目共完成SCI/EI文章1篇,EI/一级文章2篇、EI文章3篇,核心论文2篇,发明专利5项,在项目基础上申请省科技厅公益计划项目1项、横向项目(40万)1项、技术转让3项、服务企业10多家。
[成果] 1700442054 浙江
TG174.453 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:该项目成功地将微弧氧化与热喷涂技术应用于气体流量计的主要部件--铝合金部件的表面处理上。经测试显示,制备的纳米陶瓷涂层的显微硬度高于HV1000,纳米陶瓷涂层的结合强度以及耐磨性能比传统的喷涂粉末涂层均有较大幅度的提高。解决了关键技术:涂层与基体的结合强度问题。涂层硬度满足技术指标。提高涂层耐磨性能。项目创新点:将纳米热喷涂技术、微弧氧化技术应用于有色金属表面制备纳米陶瓷复合涂层,并使该技术产业化,有关成果可以填补国内外空白。将纳米颗粒重构后形成的微米级喂料进行热喷涂,实现在较低成本下显著提高涂层功能的目的,首次运用在气体腰轮流量计上,填补了国内的空白。利用该项目申请受理发明专利4项,在国际、国内刊物上发表相关论文8篇,其中,SCI收录3篇。 通过该项目技术的成功应用,使气体流量计的金属表面光泽保持长久不变,抗蚀性能及机械强度都有所提高,还获得装饰性的外观。鉴于该技术的上述特点,已批量应用于公司生产的各大系列流量计产品的关键铝质零部件。采用该零部件的产品经上海燃气浦东销售有限公司、青岛泰能燃气集团有限公司等多家单位运行使用后,证明该部件切实具备了上述特点,同时提高了产品可靠性和稳定性,大大减少了零部件的更换维修率,节约了大量的维修成本,得到了广大用户的一致好评,具有良好的经济效益和社会效益。
[成果] 1700441306 浙江
TG174.444 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:电弧离子镀中大颗粒的存在,严重影响了涂层的性能和寿命,成为阻碍电弧离子镀涂层技术在刀模具表面强化方面应用的瓶颈问题。为了解决这个关键技术问题,该计划项目在前期研究的基础上,提出了多模式耦合与旋转磁场可控电弧离子镀弧源的设计及研究方案,并在新型弧源的基础上开发研制出了面向刀模具表面强化的高质量离子镀涂层关键技术。同时经过一年多的应用实践,证明该计划项目的研发具有先进性,突破性,解决了刀模具涂层技术难题,打破国际封锁,提升了行业竞争力,具有很大的应用和推广价值。项目合同规定技术经济指标:旋转横向磁场完全覆盖整个靶面,且具有多模式可调幅调频的功能;旋转磁场控制电源的电压0~220V、频率10~800Hz、频率分辨率0.1Hz;聚焦磁场控制电源的电流0~30A;阴极弧斑细化分裂、高速运动,弧斑分布在整个靶面,靶材刻蚀均匀;涂层表面大颗粒数密度小于10e4/mm<'2>,最大颗粒直径D小于3μm;涂层表面粗糙度Ra小于0.08μm,涂层摩擦系数μ小于0.35,涂层显微硬度大于2800HV,涂层与基体的结合力大于60N。项目完成情况:该项目研制出了多个国内首创的新型多模式磁场可控电弧离子镀弧源,申请发明专利4项,并获得授权;在新型弧源研制基础上,针对刀模具涂层应用需要,开发出了高质量的CrAlN、TiSiN等纳米复合离子镀涂层工艺。研制的弧源技术达到并超过了合同规定的技术指标。该项目研究成果最终发表相关技术论文5篇,获授权发明专利4项,获实用新型专利8项,研究成果经相关企业试用,取得了良好的经济效益和社会效益,超额高质量地完成项目规定的研究任务。
[成果] 1700240017 广西
TG174.453 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:铝合金具有密度小、热膨胀系数低、比刚度和比强度高、导热导电性好、耐蚀性及成型性好等诸多优异性能,因此在航空航天、汽车、家电、先进制造、电力电气等众多领域的应用十分广泛,但就铝合金的性质而言也存在硬度相对较低、摩擦系数较高及由于耐磨性差、接触面难以润滑所导致容易磨损划伤的缺点,这在一定程度上限制了铝合金的使用范围。近年来,用铝合金表面陶瓷化技术来改进铝合金表面性质倍受人们关注,该技术能有效增强铝合金表面的耐磨性能和抵抗损伤划伤的能力,可不同程度地改善铝合金的表面的性能状况。该技术有多种方法,常用的有稀土转化膜、等离子微弧氧化、离子注入、气相沉积、电镀、阳极氧化、激光表面强化等。前几种方法虽能改善铝合金表面的耐腐蚀和耐磨性能,但所获得的强化层较薄(仅有几百个微米),其强化层与基体之间属机械结合界面或扩散结合界面,结合强度不高,因此耐磨性仍不高,还容易产生开裂、脱落等情况。而使用较多的阳极氧化法虽然工艺简单,但在铝基复合材料上不能形成连续的氧化膜,对基体不能起到有效的防腐作用,且生产中所产生的铬酸盐毒性很大,对环境容易产生严重污染并危害人们的健康。在上述的几种强化方法中,激光表面强化法是使铝合金获得较高的表面硬度和优良的耐腐蚀耐磨损性能的有效方法之一,且该方法还具有高效、无污染的特点,是有较好应用前景的方法之一,但在现有技术中,铝合金表面激光处理法主要是在铝合金表面熔覆铜基、镍基及铁基合金或复合材料,这虽然可大幅提高铝合金表面耐磨耐腐蚀性能,但在一些重要和关键领域,这种铝合金熔覆层的性质,特别是它的硬度和耐磨性能仍不能满足工艺和使用要求。为进一步提高这种铝合金表面熔覆涂层的性能,一些科研单位和部门采取在熔覆涂层中加入某些稀土元素使涂覆层合金化的做法,试验表明,其对提高铝合金的表面硬度及表面耐磨耐蚀性能有很显著的效果,并成为增强铝合金表面激光熔覆涂层性能的重要方法之一。技术原理及性能指标:该方法将一定比例的稀土La和Ce掺入镍基合金粉末中,利用这些稀土元素的特殊性质来提高镍基合金的性能,并通过激光表面熔覆技术,使铝合金表面获得呈冶金结合的高硬度和高耐磨耐腐蚀性的镍基合金层。技术的创造性与先进性:该方法采用激光表面熔覆技术,将一定比例的稀土La和Ce掺入镍基合金粉末中,能使铝合金表面获得呈冶金结合的高硬度和高耐磨耐腐蚀性的镍基合金层,硬度可达1350HV,耐磨性和耐腐蚀性能,较现有技术分别提高一倍。这对拓展铝合金的应用范围,扩大铝合金在尖端领域的应用将有重要作用。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该技术已基本成熟,适用于所有系列铝合金材料。应用情况及存在的问题:因资金问题造成应用方面的研究不足,主要存在针对复杂零件的处理不均匀。历年获奖情况:无。
[成果] 1700240027 广西
TG178 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:该技术成果是等离子微弧氧化技术中用到的阴阳极连接装置,为了保证基体制品与阳极棒连接可靠,防止松脱,避免产生瞬时大电流,击穿或损伤陶瓷层及基体表面,同时保证操作人员安全。技术成果来源于课题组长期的学术研究过程,经过大量的材料形态和性能检测后,申请了发明专利“一种基体试件-阳极棒连接装置”。技术原理及性能指标:该发明涉及一种基体试件-阳极棒连接装置,所述连接装置用于连接微弧氧化基体试件和阳极棒,包括固定部件和连接部件。固定部件与微弧氧化基体试件螺纹连接,连接部件一端与固定部件连接,另一端与阳极棒连接。固定部件为螺钉或螺纹杆,连接部件为导线、挂钩、横梁、杆件,固定部件、连接部件的材质均为铝合金。 技术的创造性与先进性:该发明具有连接可靠、操作简单、效率高、互换性强等优点,可以广泛应用于轻金属表面处理技术领域。 技术的成熟程度,适用范围和安全性:连接方式简单、操作简便,效率高,充分节省试验准备时间;连接可靠,保证了微弧氧化试验的稳定性及操作的安全性;不限定微弧氧化基体试件的外形特征,基体具有螺纹孔能够实现与螺钉或螺纹杆连接即可;不遮挡微弧氧化基体试件的表面,不影响微弧氧化基体试件表面成膜;不仅可以连接一个微弧氧化基体试件,还可以将多个微弧氧化基体试件与阳极棒连接,满足批量加工的需要。 应用情况及存在的问题:技术成果进行了实验室应用测试,效果满足设计要求存在问题:尚需进一步拓宽成果转化渠道。历年获奖情况:该技术成果尚未申报各种奖项,历年没有获奖。
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