完成�
王京�、趙英彪、馬志勇、王任全、薛岳釗、徐旭東、車 �、彭 �、馮光宏、葉文學(xué)、呂則倫、徐 �、張勇利、郭巨眾、封海生
完成單位
中冶京誠工程技�(shù)有限公司、北京京誠瑞信長材工程技�(shù)有限公司、北京京誠瑞�(dá)電氣工程技�(shù)有限公司、陜西天成航空材料有限公司、鋼鐵研究總院有限公�、山西太鋼不銹鋼股份有限公司不銹線材�
項目背景
難變形金屬是指鎳基合�、鈦合金、工模具鋼、特殊不銹鋼等品�。這些材料合金化程度在10%以上,導(dǎo)熱性能僅為鋼的四分之一到五分之一,熱加工溫度范圍�100℃之�(nèi),變形抗力是鋼的兩到三�,因具有�(yōu)異的抗疲勞性、抗腐蝕性及良好的高溫性能,被廣泛�(yīng)用于航空航天、國防軍�、核�、醫(yī)療等�(lǐng)�,是重大裝備與高端制造業(yè)所必需的關(guān)鍵材料�

難變形金屬使用工況復(fù)�,對性能的一致性和可靠性要求嚴(yán)格。目前這些材料主要以多火鍛�、橫列式軋制的模式生�(chǎn);生�(chǎn)批次小,批次間質(zhì)量波動大;即使同一批次�(nèi),由于頭尾溫差、芯表溫差導(dǎo)致的性能波動�,無法滿足下游客戶要�,以C919、運20為例,部分緊固件�(chǎn)品仍需要�(jìn)��

為了響應(yīng)國家“十三五”關(guān)于“關(guān)鍵戰(zhàn)略材料綜合保障能力超�70%”的目標(biāo),亟需形成一套難變形金屬高效的加工生�(chǎn)新模�、工藝及裝備,以改變國內(nèi)落后的生�(chǎn)局�。項目組根據(jù)自身長期的技�(shù)積累,聯(lián)合多家單位,組成�(qiáng)大的“產(chǎn)�(xué)研”研�(fā)�(tuán)�,對難變形金屬的熱加工問題�(jìn)行技�(shù)攻關(guān),為滿足國家高端制造業(yè)需�,提升“中國制造”的全球影響力貢�(xiàn)力量�
主要�(chuàng)新點和相�(guān)技�(shù)�(nèi)�
�(chuàng)新點1�針對難變形金屬材料導(dǎo)熱系�(shù)低、熱加工范圍窄的問題,開�(fā)了溫度波動范圍�50℃內(nèi)的近恒溫軋制方法,以及最短軋制間�4秒和最�(yōu)速度控制技�(shù)和裝�,開�(chuàng)難變形金屬“一火成材”高效軋制新模式,成果在筆尖�、鎳基合�、鈦合金等領(lǐng)域成功應(yīng)�,取得了鈦合金盤卷單重由70kg�227kg的歷史性突破,占領(lǐng)了筆尖鋼80%以上的市場份�,實�(xiàn)了難變形金屬的高一致性和高穩(wěn)定性連續(xù)生產(chǎn)�

通過對不同材料熱加工圖的研究,合理運用變形程�、變形速度、軋制周期等因素,有效控制變形過程的溫度�,開�(fā)了成套近恒溫軋機(jī)技�(shù)和裝備,實現(xiàn)�?5.5~16mm線材�?10~ 100mm棒材的批量生�(chǎn)�
�(chuàng)新點2�針對大斷面坯料鑄�(tài)組織塑性差,消除鑄�(tài)組織及晶粒細(xì)化難的問�,創(chuàng)新提出大�(guī)格難變形金屬材料“免鍛直軋”的高效軋制生產(chǎn)模式,取得了最大直�900mm圓錠軋出直徑85~ 350mm成品的世界記�,實�(xiàn)了大�(guī)格產(chǎn)品“以軋代鍛”的新突破�

�(chuàng)新點3�針對大斷面難變形金屬材料軋制裝備和電控系�(tǒng)落后的問題,開發(fā)出世界最大的850橫移可逆軋制成套裝�,和全流程智能電控系�(tǒng)。為突破傳統(tǒng)鍛造生�(chǎn)模式、實�(xiàn)難變形金屬材料高效生�(chǎn)提供了先�(jìn)的裝備保�,經(jīng)檢驗軋制精度�(yōu)�1/3DIN,達(dá)到國際先�(jìn)水平�

電氣控制是軋制裝備及生產(chǎn)�(wěn)定運行的“神�(jīng)中樞�,本項目自主開發(fā)了難變形金屬材料全流程智能控制系�(tǒng),動�(tài)多向?qū)崟r溫度�(jiān)測與報警、多點質(zhì)量檢�、速度跟隨及自適應(yīng)�(diào)�、創(chuàng)新實�(xiàn)了任意道次自動起軋功能,實現(xiàn)了自動軋�,智慧軋制�

知識�(chǎn)�(quán)及第三方評價
本項目授�(quán)專利34�,發(fā)明專�24項,軟件著作�(quán)5�, 主編《筆尖用易切削不銹鋼絲�1�。項目成果經(jīng)行業(yè)專家鑒定,達(dá)到國際先�(jìn)水平�
本項目近三年�(chǎn)生直接經(jīng)�(jì)效益5.8億元,新增利�8千多萬元,經(jīng)�(jì)效益顯著。應(yīng)用該技�(shù)生產(chǎn)的鈦合金、耐蝕合金、筆尖鋼等產(chǎn)品,已與中航工業(yè)、中國船舶重工、中國兵器等20多家國內(nèi)外重點裝備制造企�(yè)合作,成功應(yīng)用于航空航天、海洋平�、能源化工等多個領(lǐng)域,�(chǎn)品質(zhì)量已通過終端客戶及專項認(rèn)證機(jī)�(gòu)�(rèn)��
項目成果被中國冶金報、世界金屬導(dǎo)報等行業(yè)�(nèi)多家期刊報道,開�(fā)了難變形金屬材料熱加工的新工藝和新裝�,解決了�(guān)鍵材料“卡脖子”的問題�
推廣�(yīng)用和社會�(jīng)�(jì)效益
本項目開�(chuàng)了難變形金屬材料高效軋制新模�,有利推動了技�(shù)和裝備的�(jìn)�;縮短了下游制造業(yè)的加工流�,形成了高效低成本的新產(chǎn)�(yè)鏈,推動了后�(xù)高端制造業(yè)的整體�(jìn)�;賦能航空航�、新能源等多�(lǐng)域,提高了國家關(guān)鍵戰(zhàn)略材料綜合保障能�,引�(lǐng)了國家新材料�(chǎn)�(yè)的發(fā)展方向�












