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节材耐磨损钢铁材料制造技术研发与工业应用

专利权人:暨南大学

我国是世界耐磨损钢铁材料生产和应用大国,年消耗在摩擦、磨损和润滑方面的资金10000亿元以上,但存在磨损工况耐磨钢铁材料硬韧性匹配失当、耐磨性较低和消耗量巨大的行业共性关键技术难题。破碎、挖掘、研磨、泵送等机械装备的关键易损件耐磨寿命较低,严重制约我国这些装备进入世界前列。项目针对冶金、电力、建材、建筑、煤炭、机械等工业磨料磨损工况用耐磨材料科技攻关,实现3类新材料高硬韧性和高耐磨性突破,取得如下创新成果:(1)发明用于严酷高温磨料磨损工况的外植入高硬韧陶瓷预制体增强(硬)铁基耐磨复合材料及其大压力头重力

具体了解该成果信息,请致电:020-85228206

我国是世界耐磨损钢铁材料生产和应用大国,年消耗在摩擦、磨损和润滑方面的资金10000亿元以上,但存在磨损工况耐磨钢铁材料硬韧性匹配失当、耐磨性较低和消耗量巨大的行业共性关键技术难题。破碎、挖掘、研磨、泵送等机械装备的关键易损件耐磨寿命较低,严重制约我国这些装备进入世界前列。项目针对冶金、电力、建材、建筑、煤炭、机械等工业磨料磨损工况用耐磨材料科技攻关,实现3类新材料高硬韧性和高耐磨性突破,取得如下创新成果:(1)发明用于严酷高温磨料磨损工况的外植入高硬韧陶瓷预制体增强(硬)铁基耐磨复合材料及其大压力头重力铸渗冶金复合制造技术。解决复合界面冶金结合、钢铁液铸渗厚度和多重“复合”设计难题,实现产品易磨损部位即局部区域高硬陶瓷与适当硬韧性钢铁冶金结合,层状复合材料耐磨层厚度可达15mm,同比耐磨性提高100%以上,柱状镶嵌耐磨复合材料大型锤式破碎机锤头使用寿命达到耐磨高锰钢的2~4倍。(2)发明用于强烈冲刷腐蚀磨损工况的高硬韧内生碳化物增强(硬)过共晶高铬合金耐磨蚀材料及其定向结晶控制脆性制造技术。解决高体积分数碳化物的过共晶耐磨蚀材料硬脆、碳化物方向选择耐磨损设计难题,实现产品显微区域高硬碳化物与硬韧性钢铁基体匹配复合,研制的典型渣浆泵叶轮和护套使用寿命是先进耐磨高铬合金铸铁件(Cr26Mo)的1.3~2.0倍。(3)研制出用于冲击磨料磨损工况的高硬韧耐磨合金钢,创立系列高硬化率耐磨合金钢优化设计及应用评价技术。解决耐磨钢设计及应用不当、硬度与韧性匹配不佳和耐磨寿命较低难题,实现产品整体即宏观区域耐磨合金钢高硬韧性匹配。基于磨损工况冲击载荷跃升,优化设计及分别应用马氏体高中合金钢、低合金钢、奥氏体Mn13钢、Mn18钢、Mn21钢,耐磨寿命提高20%~200%。(4)在不同磨损工况3类高性能耐磨材料及其制造技术研制基础上,凝练提出耐磨损钢铁材料高硬韧性理论,指导磨料磨损工况的耐磨损钢铁材料(件)设计、研发、选材、应用和评价。主导(主持)研制出包括本项目系列新材料在内的9项节材耐磨材料国家标准、2项机械行业标准和“中国铸造耐磨材料产业技术路线图”,辐射和推广应用于全行业,引领和提升我国耐磨材料产业。项目发明和创制3 类新型耐磨钢铁材料及其制造技术,获发明专利19 件、实用新型专利44 件,提出和应用耐磨材料高硬韧性理论,主导制修订9 项国标和2 项行标,研制出版1 部国家产业技术路线图,发表论文108 篇(其中SCI和EI 论文30 篇),引领建立、支撑和发展国家“钢铁耐磨材料产业技术创新战略联盟”,培养研究生和和培训技术骨干100 余名。项目已获得3 项省部级科技1 等奖。项目技术产品已实现大批量生产和推广应用,相关企业近3 年直接生产销售额927048 万元、利润64421 万元、税收61279 万元,节材节支总额278114万元。项目成果突破行业发展瓶颈,耐磨件消耗大幅度下降,显著提升了我国耐磨材料产业技术水平,引领和推动产业发展,取得显著的经济和社会效益。