该成果采用钛酸钾晶须、碳纤维改性聚醚醚酮等聚合物，获得高强、高耐磨聚合物复合材料（耐磨垫片），或以其为内衬、金属为外层，通过特殊结构设计和预处理在高温高压使两者结合，得到所需金属/聚合物复合材料制品（复合轴承）。相关产品实现高强、高耐磨、防抱死、免维护功能，与国外产品相比，具有部分功能（耐磨性、耐热性等）与成本优势。 该成果在科技部国家国际合作专项、湖南省国际合作重点项目的支持下取得一系列创新性成果，包括2个发明专利，并于2013年获得湖南省科技进步二等奖（主持）。通过与长沙精达高分

本发明涉及振动铸造设备领域，由砂斗、上平台、悬臂架、承重架、L 型支架、拉 簧、振动电机、振动电机固定装置和底座组成，砂斗和上平台通过螺栓固连，振动电机固定 装置与四个 L 型支架固连，四个 L 型支架的长端与上平台通过螺栓连接，四个 L 型支架的短端分别通过拉簧悬挂在悬臂架上，悬臂架通过承重架固定在底座上，振动电机固定装置每个 侧边上分别安装两个振动电机。本发明结构简单，不仅可以使振动铸造机的最大运动自由度 增加到四个，而且通过改变振动电机的安装位置、工作状态和调整振动电机偏心块的夹角使 得振动铸造机获得不同的振动自由度数、激振力和振动幅度，使砂斗中的铸型获得合适的振 动激励，从而改善铸件的质量。

牙科烤瓷固定修复技术是近20多年来国内外临床普遍采用的镶牙技术，它使得修复体既具有金属的强韧性又具有陶瓷的耐磨性和美观光泽。贱金属烤瓷合金是目前国内绝大多数牙科加工厂用的消耗材料，每年全国使用量约8-12万公斤，现大部分采用进口合金，价格较高。本成果采用多元化合金设计、加入微量的稀有金属元素、不含有毒元素铍、真空特种冶炼技术，生产出物理化学性能，金瓷结合性能、临床加工性能、生物安全性能优异、价位适中的镍铬钼烤瓷铸造合金。已在全国20余家口腔医疗单位应用，替代进口，具有良好的经济效益和社会效益。

本研究针对复杂铸件整体制造难、制模周期长、资源消耗大等难题，构建无模铸造复合成形原理及机制，发明复杂砂型/芯数字化柔性挤压近成形、切削净成形方法，研发出砂型挤压/切削复合成形工艺，省去木模、金属模制造过程。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 铸造是我国装备制造的基础工艺，无论是农业机械、机床、汽车、船舶，还是航空航天以及国防军工等领域的发展都离不开铸件。我国现已成为世界铸件生产大国，2020年我国各类铸件总产量达到5195万吨，较2019年同比增长6.6%，约占世界总产量45%，位居世界第一位。 铸造主要有砂型铸造、金属型铸造和特种铸造等，砂型铸造由于其原材料来源广泛、成本低、铸型制造简便以及应用合金种类多等优点，世界上80%的铸件都是采用砂型铸造。对于砂型铸造工艺来说，模样、芯盒等模具的设计制造是非常复杂并且耗时的过程，该过程首先需要根据铸造方案进行模具的设计，然后通过翻模制作砂型和砂芯，之后再将制作好的砂型和砂芯经过组芯、合箱以及浇铸从而完成金属毛坯的制造。而高性能复杂整体金属结构件又是航空航天、国防军工、轨道交通等领域高端装备的核心组成部分。因此构件的短流程、高精密、高性能制造是实现我国高端装备自主研发及制造的关键环节。 传统的金属成形如模具铸造、模压锻造等需要木模、金属模的成形工艺，存在工序多、流程长、形性精确控制难等世界性难题，无法满足多品种、小批量、短流程、高精度的迫切要求，亟需研发新型精密成形基础前沿机制与方法。本项目将构建数字化精密成形理论体系，涵盖数字化无模铸造复合成形和数字化多材质复合铸型等两方面，突破了复杂整体构件高效率、高性能、高精度无模成形技术，变革了采用模具造型的传统砂型铸造和模压锻造生产模式，推动传统金属成形模式的创新发展。 复杂砂型/芯曲面柔性挤压近成形、切削净成形的数字化无模铸造复合成形技术与装备 本研究针对复杂铸件整体制造难、制模周期长、资源消耗大等难题，构建无模铸造复合成形原理及机制，发明复杂砂型/芯数字化柔性挤压近成形、切削净成形方法，研发出砂型挤压/切削复合成形工艺，省去木模、金属模制造过程。揭示了挤压工艺对砂型透气性、砂型强度等性能的影响规律，发明了梯度紧实的柔性挤压成形方法，实现了砂型/芯梯度紧实柔性挤压近成形。 复杂铸件形性精确调控的数字化多材质复合成形技术与装备 本研究针对传统单一铸型对结构复杂、壁厚差异大、铸件形性调控难、尺寸精度差等难题，提出了多材质复合铸型技术及与铸件相匹配的多材质复合铸型及其坎合组装方法，通过建立多材质复合铸型与高性能铸件一体化精确铸造成形的计算分析模型，构建了多材质复合铸型的调控原理与方法。揭示了多材质复合铸型对铸件温度场、微观组织及力学性能的影响规律，研制出石英砂、宝珠砂、铬铁矿砂等构成的形性可控铸型材料配方，实现了铸型透气性、固化强度、切削性能的协同调控。研究了传统铸型与复合铸型的凝固温度曲线，对比了不同工艺所制铸件的强度，掌握了各铸型单元的热力学参数及型砂种类对铸件性能的影响规律，揭示了金属液与不同铸型间的热力耦合作用机理。 三、创新点及主要技术指标 1.复杂砂型/芯曲面柔性挤压近成形、切削净成形的数字化无模铸造复合成形技术与装备 本研究揭示了砂粒移位、桥连断裂、空穴弥合的砂型/芯切削机理，建立了非均质离散体砂型切削模型，发明了一种切削排砂一体化的无模铸型数字化快速制造方法，实现了高精高效制造，铸件制造周期缩短50%以上，成本降低30%以上。 2.复杂铸件形性精确调控的数字化多材质复合成形技术与装备 本研究实现了对铸件充型凝固过程的精确调控，提高了复杂铸件内在质量与外在精度，实现了铸件性能主动精确调控，使铸件废品率从5%～10%降至2%～4%，减重10%～20%。 四、知识产权及获奖（成果基础） 知识产权情况： 成果获授权发明专利46件，其中美日等国际发明专利18件；软件著作权12件；起草制定国家、行业等标准规范14项；出版专著《无模铸造》（机械工业出版社，2017）。成果入选并被列为国家工信部《机械基础件、基础制造工艺、基础材料产业“十二五”规划》（工信部规[2011]509号）中“50项推广应用的先进绿色制造工艺”的首项技术。 获奖情况： 2020年国家科学技术进步奖二等奖； 2018年中国机械工业科学技术奖特等奖； 2017年国家技术发明二等奖； 2016年中国机械工业科学技术奖特等奖； 2016年中国专利金奖； 2014年国家科学技术进步奖一等奖； 2012年北京市科学技术奖一等奖； 2011年国家科学技术进步奖二等奖。 五、成果图片

本发明公开了一种模拟离心铸造的多环薄壁模具，包括底盘， 浇口杯，浇道以及铸造模，底盘呈圆形平板状，浇口杯设置在底盘圆 心处；铸造模固定在底盘上，呈环形柱状，该铸造模的环圆心与底盘 圆心重合；浇道固定在底盘上，用于连通浇口杯和铸造模的腔室；浇 道的高度小于铸造模的高度。工作时，离心力使经浇口杯进入的流体 通过浇道到达腔室，并进一步自外而内、自下而上充入腔室，以进行 金属液体充型过程模拟。本发明装置能模拟流体三维形态的流

本发明公开了一种用于物理模拟的立式离心铸造系统，包括离 心铸造装置和物料供给装置，离心铸造装置包括稳定支架、动力输出 轴和电动机，两个轴承支撑限位件固定在稳定支架上，动力输出轴安 装在两个轴承支撑限位件之间，其上下端分别与离心转盘和电动机相 连；离心转盘上安装有多功能模具；物料供给装置包括可移动龙门架、 浇注管道系统和控制台；可移动龙门架上安装有浇注桶提升机和多功 能机架，多功能机架上安装有液料箱和高速摄像机，浇注管

螺旋输送机广泛应用于各种物料的连续输送，在输送矿物等硬质物料时，由于工作环境和工作条件恶劣，螺旋输送机出现早期磨损失效，寿命普遍只有半年左右。这不仅导致生产成本增加，并且由于事故频繁和设备更换，导致停工停产，不能满足现代企业生产管理的要求。螺旋输送机失效的形式主要是螺旋叶片的磨损，产生这一现象有多方面的原因，一是在“叶片—磨料—筒体”这一组摩擦副中，叶片的磨损条件比筒体严重，二是为了便于成形和焊接加工，叶片普遍采用低碳钢制造，耐磨性不好，并且，一旦叶片和筒体间的间隙增大，物料会粘结到筒体上，从而显著的增大叶片的磨损，并降低了输送效率。为了解决这一问题，主要开展以下方面的工作：1、对设备进行刚度与变形设计；2、对筒体和叶片进行间隙可调整设计；3、对磨损最严重的叶片部分采用创新性的高耐磨性结构设计，从而大幅度提高叶片的耐磨性。设备研制完成后，进行了三年的现场使用实验，结果表明：通过本项研究，有效延长了螺旋输送机设备的使用寿命，降低了更新设备和返修设备的费用；降低了设备故障率，减少了设备维修和停机时间；实现了将螺旋输送器的使用寿命从原来的半年提高到三年的预期目标，并且经过三年运行后，螺旋叶片无明显磨损，预计还可更大幅度的提高使用寿命。

化学镀Ni-P具有优良的耐腐蚀性能，在工业生产中获得了广泛应用。但是，随着应用的增多也出现了一些问题。由于化学镀层是阴极性的，如在施镀过程中形成针孔、麻点以及使用过程中外力对镀层的损坏等，往往造成镀层在腐蚀介质中形成电偶腐蚀，使得镀层不仅对基体起不到保护作用，反而加速了基体的腐蚀。三元合金Ni-W-P镀层的出现在一定程度上解决了Ni-P镀层中所存在的问题。W元素的加入可以提高镀层的致密性，减小了腐蚀介质穿透镀层在镀层与基体之间形成电偶腐蚀的几率。此外，W是一种自钝化元素，在腐蚀介质中有利于镀层表面钝化膜的形成，提高了镀层的耐蚀性能，因此，P的含量相近时Ni-W-P镀层的耐蚀性能优于Ni-P镀层。但是Ni-W-P镀层与Ni-P镀层相比在与基体的结合力上并没有提高，在后续加工过程中如受到一定外力作用时，镀层很容易脱落，这就使得镀层的应用范围受到了一定的限制。该技术针对现有化学镀层在使用过程中所存在的问题，提出将含有一定量W元素的Ni-W-P镀层在高温下进行热处理，提高镀层的结合力和硬度，大幅度提高镀层的耐蚀耐磨性能，延长镀层的使用寿命。

化学镀Ni-P具有优良的耐腐蚀性能，在工业生产中被广泛应用。但是，随着应用的增多也 出现了一些问题。由于化学镀层是阴极性的，如在施镀过程中形成针孔、麻点以及使用过程中 外力对镀层的损坏等，往往造成镀层在腐蚀介质中形成电偶腐蚀，使得镀层不仅对基体起不到 保护作用，反而加速了基体的腐蚀。 三元合金Ni-W-P镀层的出现在一定程度上解决了Ni-P镀层中所存在的问题。W元素的加入 可以提高镀层的致密性，减小了腐蚀介质穿透镀层在镀层与基体之间形成电偶腐蚀的几率。此 外，W是一种自钝化元素，在腐蚀介质中有利于镀层表面钝化膜的形成，提高了镀层的耐蚀性 能，因此，P的含量相近时Ni-W-P镀层的耐蚀性能优于Ni-P镀层。但是Ni-W-P镀层与Ni-P镀层 相比在与基体的结合力上并没有提高，在后续加工过程中如受到一定外力作用时，镀层很容易 脱落，这就使得镀层的应用范围受到了一定的限制。 该技术针对现有化学镀层在使用过程中所存在的问题，提出将含有一定量W元素的Ni-W-P 镀层在高温下进行热处理，提高镀层的结合力和硬度，大幅度提高镀层的耐蚀耐磨性能，延长 镀层的使用寿命。 可应用于换热器、泵、轴、空冷等耐蚀或者耐磨的场合

一、 项目简介本项目针对目前干熄焦焦罐衬板在使用过程中受高温氧化、磨损、冷热交替作用时，易变形开裂失效，使用寿命短造价高等缺点，成功研制了针对干熄焦焦罐工况的新型耐热耐磨衬板合金，通过配套的铸造成型工艺制备新型衬板。新型衬板使用寿命比其他衬板产品高2-3倍，价格低二分之一。二、 项目技术成熟程度已完成实验室试验，现场中试、在线试用阶段的工作，在两家焦化企业已成功应用。需在其他焦化企业扩大推广应用范围。也可应用于其他行业耐温耐磨工件。三、 技术指标硬度：50 HRC，耐温：1100℃，高温（1100℃）强度：57Mpa，使用寿命：6个月以上。四、 市场前景市场前景广阔，投资回报率高。五、 规模与投资需求投资规模500万元，厂房300平米。六、 生产设备感应熔炼炉，退火炉，天车，机加工备设。七、 效益分析按每年生产200吨计算，产值600万元，可获利约200万。八、 合作方式面谈。九、 项目具体联系人及联系方式项目负责人：范永哲 ，电话：13512923308  ，联系人：杜安 ，电话：60204527  邮箱：11016596@qq.com。十、 附件：成果图片应用中焦罐衬板