所属分类：新型材料产业

所属单位：山东裕航特种合金装备有限公司

成果简介： 一、背景 　　7055铝合金是目前最先进的商用高强高韧铝合金，具备极高的强度、较好的韧性以及良好的抗应力腐蚀性能，性能方面接近或超过优质钢，同比重量仅为优质钢的一半，作为优质钢的替代材料，在高铁等领域具有良好的应用前景。但7055铝合金因其合金含量高、成分及热处理工艺复杂，在产品的生产方面存在很大困难。 　　国内对7055铝合金的研究也逐渐成熟，裕航合金已完成了对小尺寸7055铝合金产品的成功研发，实现了小尺寸7055铝合金产品的批量稳定生产，但对于大尺寸7055铝合金产品存在铸棒铸造无法成型、铸造开裂、成分偏析等铸造问题，国际无同类产品的技术标准。因此，裕航合金在小尺寸7055铝合金产品的批量稳定生产的基础上，计划针对大尺寸7055铝合金产品的研究与开发。 　　二、技术创造性与先进性 　　本技术通过采用新型细化剂、合理设计铸造工艺、引入电磁搅拌方式等，解决大尺寸7055铝合金铸锭偏析严重、成型难的问题；通过分步均火处理，解决大尺寸铸锭偏析严重的问题，为以后的时效热处理及挤压工艺奠定基础；通过采用多级回归时效制度，消除影响合金韧性及应力腐蚀性能的网状连续分布的晶界沉淀相，在保证合金超高强度的前提下解决7055铝合金单级时效应力腐蚀性能低下的问题；通过从熔体成分控制到时效热处理后的铝合金微观解析到性能的关联研究，建立从熔体成分设计、塑性挤压成型、离线淬火工艺及时效热处理的整体优化设计方法。 　　三、应用情况及存在的问题 　　本项目产品已形成大尺寸7055铸锭批量化年产10000吨产能的生产规模能力和性能达到波音飞机要求的供货要求的大截面尺寸7055铝板系列批量生产。

所属分类：新型材料产业

所属单位：重庆材料研究院有限公司

成果简介：　　1 项目重要性和意义 　　项目瞄准核重大装备对关键材料的实际需求，突破了合金产业化制备共性关键技术，开发了工程用系列高性能合金材料，产品性能不仅达到相应技术规范要求，而且满足 RCC-M、 ASME、 HAF 和 AMS 等国际先进标准要求，推动了重要领域用系列高性能合金材料的国产化。 　　2 立项背景 　　重大装备及其配套关键材料作为制造业的核心领域。长期以来国内“重主机、重系统、轻材料”的倾向，导致重大装备用关键材料大多被发达国家所垄断，与世界先进水平有较大差距,系列共性技术和关键产品存在真正“卡”点，制约了我国工业转型升级和创新驱动发展。为此，重庆材料研究院、重庆钢铁研究所、重庆大学、重庆理工大学、上海第一机床厂强强联合，组成产学研用团队共同实施本项目，核心部分获得2016年度重庆市重点产业共性关键技术创新专项重大项目资助。 3 授权知识产权情况、经济和社会效益及促进行业科技进步作用 　　①获授权发明专利13项,培养博士3人、硕士4人、副高以上人才3人，发表学术论文11篇，形成国标1项、企标14项；②提升了重大装备的自主可控能力，推动了行业科技进步和产业发展。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中冶华天工程技术有限公司

成果简介：　　1、课题来源与背景：螺纹钢量大面广，年产约2.5亿吨，是最体大量广的基础用材，对此，在安徽省科学技术厅，安徽省重点研究与开发计划，面上攻关-高新领域资助下， 牵头单位中冶华天，联合科研院所苏州大学，生产单位安徽长江钢铁，依托中钢协“高性能建筑用钢高效开发利用产业技术创新战略联盟”、“安徽省高性能建筑用钢工程技术中心”，进行了面向智能化的新国标螺纹钢低成本绿色制造关键技术与成套装备研发和应用，以支持加快淘汰低产能、高能耗的螺纹钢产品，提高螺纹钢先进制造技术和关键部件行业的自主创新能力，推动安徽省乃至全国建筑用钢制造水平和行业的整体技术提升。 　　2、技术性能指标：项目的最主要性能指标是，针对III级钢筋为研究对象，以组织调控为主，配合第二相粒子增强，降低甚至不用 V 微合金化，达标螺纹钢强度要求，实现低成本制造。 　　3、技术的创造性与先进性：相关技术合计申请专利25项，授权发明专利10项，授权实用新型专利4项，高水平论文6项，行业标准2项。 　　4、技术的成熟程度，适用范围和安全性：项目的整体或部分成果分别在长江钢铁、中天钢铁、永锋钢铁等产线应用，产品性能指标通过了国家钢铁及制品监督检验中心检测，安全可靠。 　　5、历年获奖情况:项目形成的相关成果，先后牵头或支撑获得2019年安徽省专利银奖《二段控轧及轧后控冷生产螺纹钢的工艺》、2020年冶金行业科技进步一等奖《长型材绿色化制备关键技术开发及应用》、2021年中钢协智能化优秀解决方案《高性能长材绿色智能化控轧控冷工艺技术与装备》。

所属分类：新型材料产业

所属单位：佛山科学技术学院

成果简介：　　本技术成果是以广东省现代信息服务业发展专项资金项目“面向大型铝型材生产企业的物联网技术研究及应用示范”为基础，围绕广东省铝型材产业发展中存在的挤压合格率低、挤压质量稳定性差、单产能耗高且难以准确统计、整体交货率低等关键共性问题，在应用基础理论和产业化应用方面开展了攻关和研发，掌握了铝型材智能化生产的关键技术，并在铝型材行业开展了产业化推广，简要技术说明如下：（1）研究了基于数据驱动的铝型材生产过程牵引与挤压的动态匹配技术，研发了开放式架构的铝型材挤压-牵引一体化控制系统与装备，提高了铝型材直线度及成材率。（2）建立了基于粒子群优化的最小二乘支持向量机数据驱动建模方法，解决了产量和质量协同优化问题，实现了铝型材生产过程的优化控制。（3）研发了基于铝型材人工上料-折纸包装-缠胶特征的折纸包装机构，突破了多规格铝型材的柔性快速包装技术，提高了铝型材的包装效率和自动化水平。（4）研发了多工艺、多装备协同融合的智能管控技术，实现了铝型材的智能生产，提升了铝型材的生产质量与效率。项目先后开发出了智能自动化大吨位铝型材挤压、立式多轨道机器人系统、全自动高性能铝型材包装设备、铝型材智能生产线及相关软件，对提升铝型材行业综合竞争力、推动传统制造过程节能减排具有重要意义。目前项目成果已经在全国铝型材行业一线国内品牌进行了产业化推广和应用示范，并形成了铝型材行业智能制造技术解决方案，在国内铝型材行业市场占有率不断提升，并成功出口到东南亚相关企业。项目获授权发明专利19件，软件著作权4项，制订国家标准3项及行业标准2项，获广东省高新技术产品8件。

所属分类：新型材料产业

所属单位：郑州轻研合金科技有限公司

成果简介：　　镁锂合金是最轻的金属结构材料，也是最难制备的轻合金材料。　　本项目整体技术指标先进、成分精确、烧损率低、纯净度高、性能高、生产过程安全可控。自主研制并纳入国际/国家标准的LA93M、LA93Z优于美俄同等产品； 　　本项目获授权发明专利5件，实用新型专利1件，软著5件，受理专利6件，形成国际标准2项、国家标准3项，发表学术论文22篇、专著1部，培养青年技术骨干150余名，研究生8名。市场占有率高，具有较好的经济效益和显著的社会效益。

所属分类：新型材料产业

所属单位：广东省科学院新材料研究所

成果简介：主要面向复杂严苛磨损工况开展耐磨钢铁材料的研究与开发：摸清典型复杂严苛磨损工况下耐磨材料的损伤行为机制；突破国内外对于耐磨材料选材及应用的固有认知，针对含不同程度冲击应力、腐蚀与磨损作用的服役工况设计适用的新型硬韧耐磨合金钢；解决材料耐磨性、抗冲击性、耐腐蚀性能与服役工况难以匹配的关键技术问题；形成具有自主知识产权的成体系的材料及其制备技术；实现新型耐磨材料及技术在工业领域的规模化应用。为我国高端工程机械装备提供高品质、长寿命耐磨材料。 　　本成果：（1）开发了面向服役于低冲击应力作用下构件适用的中铬耐磨合金钢材料。（2）开发了面向中低冲击应力作用下构件适用的变质处理低铬耐磨蚀合金钢材料。同时，这种耐磨合金钢具有低成本、耐蚀性良好的特点。（3）开发了面向中高冲击应力磨蚀作用下构件适用的高铬耐磨蚀合金钢。同时，这种合金钢具有优良的耐蚀性能。 　　成果已用于制备生产衬板、板锤、锤头、齿件等多种耐磨产品，指标重现性好、技术成熟、质量稳定，已在国内外多家矿山、水泥、电力、疏浚等行业企业规模化应用。形成了具有自主知识产权的成体系耐磨钢铁制备技术，契合机械装备向大型化、长寿命化的发展需求，对推动耐磨材料行业科技进步意义重大，市场竞争力强。经济和社会效益显著。

所属分类：新型材料产业

所属单位：中铝材料应用研究院有限公司

成果简介：　　项目围绕提高电力传输效率、保障电力供应及“节能减排”的迫切需求，通过铝电解、熔炼、铸造、变形及热处理全流程的关键技术攻关，突破了导电率与多性能指标此消彼长的技术瓶颈，实施了高性能铝合金导体材料的短流程制备，实现了导电性能与强度、耐热性能、抗蠕变性能等多性能的协同提升，制备出的多种高性能导体材料已经在新能源、建筑、输变电等领域得到广泛应用，对于我国“双碳目标”的实现具有现实意义。 　　本项目针对高性能铝及铝合金导体材料在极大提高导电性能的同时匹配良好的综合性能方面开展相关研究工作。创新性开发了采用电解原铝液直接制备连铸连轧铝杆、熔盐电解法直接制备铝稀土中间合金、短流程中间包内合金化技术和高温低速快冷连铸连轧的高导电率铝合金导体材料短流程低碳制备技术。采用电解铝水直接进行纯净化和合金化制备高导耐热铝合金导体材料，利用高温低速快冷连铸连轧工艺实现了铝杆的在线固溶和形变诱导在线析出，并根据产品性能需要进行成品丝材短时快速退火，减少铝锭重熔能耗的同时，大幅度缩短铝杆退火时间，降低能耗，实现了高性能导体材料短流程低碳制备和绿色应用。通过电解铝水纯净化、铝水微合金化、铝合金导体材料工艺、组织、性能的相关性研究，采用短流程制备技术、适当的微合金化和优化的铸轧及热处理工艺，获得高导电率铝及铝合金导体材料系列开发，实现了高性能铝及铝合金导体材料低碳制造及绿色应用，对于我国“双碳目标”的实现具有重要意义。

所属分类：新型材料产业

所属单位：山东钢铁集团日照有限公司

成果简介：　　本项目属钢铁冶金技术、机械自动化工程领域。 　　随中国桥梁建设迅猛发展，成为世界第一桥梁大国，领先世界水平，桥梁新结构、新材料、新装备和新技术的进步，使其向全焊接结构、高参数、安全可靠、长寿命方向发展，要求桥梁钢向低碳、低能耗、高质、高性能、功能化方向发展。导致极薄和超特厚、TMCP工艺产品生产行业难题难度进一步加大，而国内重大桥梁工程对桥梁钢产品指标要求极其苛刻，造成需要攻克的关键技术多、难度大。本项目提出了一套低成本、低能耗、高效、高性能桥梁钢核心稳定化生产技术，突破了极限规格产品高质高效稳定化生产行业难题，提供了TMCP工艺产品组织均匀性、性能波动、板型控制、以及产品加工等行业难题新的解决思路和方法，研发出了高端高质产品满足国内外重大桥梁工程应用需求，推进了钢铁行业桥梁钢生产技术进步。 　　本项目自主研发，形成了一套低成本、低能耗、高效、高性能桥梁钢核心稳定化生产技术。主要创新成果如下： 　　1.突破了极薄、超特厚等极限规格产品生产稳定性差、板型和性能耦合控制难、综合合格率低的行业难题，揭示了达到高韧性、高平直度要求的合理物理冶金成分设计、轧制规程设计、以及轧制至热处理等多工序组织调控的特征，形成了“极薄宽、薄宽极长产品低成本、高低温韧性、良好板形、平稳性能的多工序、多参数、动态协调控制技术”、“精准、平稳、均匀的控轧控冷耦合控制技术”。 　　2.提出了TMCP工艺产品性能和板型稳定性差、用户加工难度大的行业难题新的解决思路和方法，揭示了水冷细化、均匀化钢板内部晶粒效果的超渗透特征和减少钢板内部应力利于板型控制、用户加工的稳定化创新水冷工艺特征。 　　3.攻克了高强、高韧、低屈强比综合调控节约化高效化生产难题，研发了超细晶轧制、高韧低屈强比多相组织调控技术，揭示了超韧细晶下达到低屈强比的组织特征，建立了基于物理冶金、热力学的低屈强比多组织调控规范，实现了国内外重大桥梁工程用超高综合指标要求的高端Q500qE桥梁钢高效节约化生产。

所属分类：新型材料产业

所属单位：有研工程技术研究院有限公司

成果简介：　　随着电子器件热流密度不断攀升，散热成为限制其发展的瓶颈问题，尤其在第三代半导体、信息通讯等关键领域。高导热、低膨胀铜/金刚石复合材料及其功率模块是解决行业痛点和共性问题的关键材料及技术。开展高导热铜/金刚石复合材料及其功率模块的设计、制备、封装的研究，符合国家科技发展规划的要求。主要科技创新和技术发明如下： 　　（1）通过系统研究不同尺寸和不同体积百分数金刚石的级配设计，构建出多热通道、高热通量的导热构型，建立了导热构型与铜/金刚石复合材料热物理性能的关联关系；通过揭示不同元素（Cr、B、Ti、W）对界面微区特性的影响机制，形成了具有化学反应结合与机械啮合共同作用的低热阻、高强度铜/金刚石界面调控技术；针对不同应用场景，基于导热构型设计和界面调控技术，开发出超高导热、高导热、高精度系列化铜/金刚石复合材料产品。 　　（2）通过装备和工艺自主设计，在真空高温环境中，实现了可控机械压力驱动铜熔融体对多孔金刚石预制体的全面渗透以及微观界面的原位反应生成，突破了铜/金刚石复合材料高温真空压力熔渗近终成型技术；将激光加工、超硬磨削、机械抛光等技术有机结合，系统解决了铜/金刚石复合材料尺寸精度、垂直度、平面度、粗糙度等参数的精确控制难题，突破了铜/金刚石复合材料工业化的高效率精密加工技术。 　　（3）发展了器件至系统的协同仿真和多物理场耦合仿真技术，形成了用于复杂热管理系统的铜/金刚石复合材料与器件系统的设计能力；通过可靠性高、附着力强的可焊性镀层设计及技术实现了模块/系统低热阻连接；开发出基于铜/金刚石材料的功率模块封装技术，功率模块产品单通道功率密度突破700W/cm2，形成了材料/模块/系统的应用设计、稳定批产和规模应用。 　　

所属分类：新型材料产业

所属单位：清研（洛阳）先进制造产业研究院

成果简介：　　针对航空及海洋工程等高端领域对高性能钛合金的迫切需求和行业难题，本成果综合利用模拟计算分析、成分及结构设计、工艺流程优化、组织性能调控和特种装备钛合金产品产业化应用等多种方法，并通过产学研合作实现了功能与资源优势上的协同与集成化，突破了覆盖铸锭、铸件和板材三大类高品质钛合金产品的关键技术，掌握了高抗钛板制备、航空用钛板、钛合金三明治板和低成本钛板坯四种高品质钛合金产品深加工工艺，形成高品质钛合金的大规格铸锭、低成本板坯、复杂铸件和深加工板材制造产业链。基于以上技术开发，能够制备出5t匀质化大规格钛合金铸锭，开发出进气道，薄支板头、内环前段等大型复杂薄壁铸件，完成高强高抗钛合金熔炼工艺、板材加工技术及产业化系统研究，开发出航空用钛合金中厚板/薄板，完成钛合金三明治轻质结构多功能复合设计和新型板材开发，开发出EB法低成本钛合金板坯与板材。 　　通过成果应用，完成了大规格匀质化钛锭、大型复杂薄壁钛合金铸件精密铸造、航空用板材及高抗损伤型板材和低成本钛合金熔炼制备4条生产线的建设，开发了钛合金三明治新型板材及成型装置。共申请专利23项，其中发明专利17项，授权专利10项，其中发明专利5项；发表论文4篇，制定企业工艺规范2项。

所属分类：新型材料产业

所属单位：河南科技大学

成果简介：　　钨合金具有高熔点、优异的力学性能和功能特性，广泛应用于航空、医疗、机械等领域的关键结构和功能部件。作为结构件，高温和防护装备的迅速发展对钨合金强度、塑性等力学性能的要求越来越高。作为功能结构一体化的钨铜合金部件，要求同时具有优良力学性能和抗烧蚀、高导电等功能特性。通过解决粉体细化、成分均匀、致密化烧结和变形成型等关键技术问题，发明了细晶高强韧和功能结构一体化系列多相钨合金，研制出蓝宝石长晶炉热场、焊机电极和高压电器触头等标志性产品，达到世界一流水平。主要创新内容如下： 　　一、发明了纳米复合粉体液液掺杂、制备出W/ZrO2、W/Cu多相纳米复合粉体，解决了传统工艺第二相尺寸大、成分不均匀的共性技术难题。阐明了复合粉体的钨包覆铜结构形成机理，揭示了纳米复合粉体的细化机制。 　　二、开发了低温氢气预烧结+高温真空烧结的活化组合烧结技术，发明了W-ZrO2、W-Ni-Fe-ZrO2多相钨合金，开发了系列高强韧W-ZrO2合金棒材、丝材、板材和异形件等产品。 　　三、开发了真空烧结、热挤压集成制备技术，解决了钨铜两相不互溶、熔点差别大致使高致密WCu合金烧结困难的技术难题，发明了W-70Cu功能结构一体化多相钨合金，揭示了多尺度钨颗粒提升硬度、强度等力学性能和电弧烧蚀、载流摩擦等功能性能的作用机制，开发了系列长寿命钨铜电极和电触头等产品。 　　项目成果填补了多项技术空白，已在16家企业推广应用，5家代表性企业近三年累计新增产值10.4365亿元。中国冶金报报道：“…经过液-液混合、共沉淀，结合粉末冶金工艺，开发出来的新一代钨合金从根本上解决了传统方式加入陶瓷颗粒粗大、分布不均的难题。”研制的钨合金应用于蓝宝石长晶炉热场，国内市场占有率50%以上；开发的焊机用钨电极使用寿命为同类产品的2倍以上。

所属分类：新型材料产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：　　本成果属于金属材料技术领域。　　高强度、优异的塑性和低温韧性、抗高速冲击能力以及良好的焊接性能是包括舰船、桥梁、海洋工程、大型管道、极地工程、机械装备等大国重器用钢的必备要求，是提升装备性能的关键因素。传统方法设计制备的高强钢主要利用碳强化和合金强化，在提高强度的同时，低温韧性和焊接等性能急剧下降，严重限制了高性能钢的开发及应用。　　本成果提出了利用纳米相强化代替碳强化和合金化的新思路，发明了纳米相设计和控制技术，建立了从成分设计到高纯净冶炼、从基体相组织设计到纳米相和基体相协同控制的全程受控新方法，突破了在提高钢强度的同时低温韧性和焊接等性能下降的技术瓶颈。解决了强度、塑性、韧性、抗高速冲击性能和焊接性难以协调的技术难题。实现了从基础理论、制备技术到实际应用的原创性关键技术突破。主要关键技术与创新点如下：　　1. 提出了利用与基体共格的层级结构纳米相强化代替碳强化和合金化来降碳和碳当量的新方法，发明了纳米相设计和显微结构控制关键技术，实现了在大幅提高强度的同时保持优异的塑性、低温韧性、抗高速冲击能力和焊接性能。　　2. 发明了纳米相和基体相协同控制新技术，攻克了纳米钢高纯净冶炼均质化制锭/坯和热处理技术，解决了保证纳米相强化钢组织均匀性和性能稳定性的钢材制备难题。　　3. 发现基体相亚结构对流变应力和屈强比的影响规律，发明了纳米相强化硬相控制双相协同变形的框架微结构韧化新技术，攻克了高强钢制备工艺窗口窄、屈强比高两大难题。　　4. 发明了纳米相强化钢焊接热影响区显微结构控制新方法，降低了焊接裂纹敏感性，解决了高强钢焊接性差、焊接工艺复杂、焊接成本高的技术难题。　　应用核心专利技术成功开发了1000 MPa级超高强、高韧性易焊接纳米相强化钢、700 MPa级高强易焊接纳米相强化钢和600 MPa级高强易焊接纳米相强化钢等不同强度等级和应用工况的系列纳米相强化钢，均已实现产业化应用。　　项目授权专利47项，其中发明专利31项，发表论文70余篇，其中SCI论文43篇，授权软件著作权12项。