高校科技成果尽在科转云

传统热成形用 22MnB5 钢加热温度高（950℃左右），氧化严重，一般需要涂镀铝硅涂层来防止高温氧化，增加成本，同时此钢的淬透性较低，需要较高的冷却速率才能保证马氏体转变，对热成形模具的装备要求高。本团队开发了一种新型的热冲压成形用抗氧化超高强钢板，可以实现低温热成形（750℃左右），同时通过成分优化提高钢板本身的防高温氧化性能，在热成形过程中可以不用涂镀铝硅涂层，表面不产生氧化皮，节能降耗。同时该钢板的淬透性好，在空冷状态的冷速下就可以完成马氏体相变，对热成形模具的装备要求低，可以降低成本。该钢板在热冲压成形工艺过程中钢板氧化增重＜0.5g/m2 ，氧化层厚度≤8μm，经热成形后屈服强度≥1400MPa，抗拉强度≥1700MPa，总延伸率≥10%，力学性能优于传统热成形用 22MnB5 钢，可用于汽车安全结构件及其他高强韧构件。

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种自密实高强砂浆。由水泥、石粉、硅 灰、膨胀剂、减水剂按一定配比组合而成。所述水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐之一种， 石粉为双飞粉，减水剂为聚羧酸盐减水剂。本发明通过采用新型减水剂，使得砂浆的流 动度经时损失很小，2 小时内的流动度基本保持不变，28d 抗压强度高达 70～90MPa 以 上，提高了施工的便利性。本发明用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥和黄砂配制了高强度 砂浆，大大降低了生产成本，便于大量使用。本发明制备方法简单、应用广泛。

本团队基于电磁冶金领域二十余年的积累，掌握了铜合金领域最具挑战性的铜铬锆合金的非真空熔炼-长尺寸大卷重电磁连铸技术，开发出易偏析铜合金合金超细化与均质化连铸技术、高性能铜合金多模式定制磁场净化技术等一系列具有自主知识产权的核心技术。 一、项目分类 关键核心技术突破、显著效益成果转化 二、成果简介 本团队基于电磁冶金领域二十余年的积累，掌握了铜合金领域最具挑战性的铜铬锆合金的非真空熔炼-长尺寸大卷重电磁连铸技术，开发出易偏析铜合金合金超细化与均质化连铸技术、高性能铜合金多模式定制磁场净化技术等一系列具有自主知识产权的核心技术。相关技术应用于高强高导高弹铜合金领域如铜铬锆合金、铜镍锡合金、铜钛合金、铜碲合金及超高纯无氧铜的规模化制备等都取得较好的效果。 1）铜铬锆非真空熔炼-电磁连铸技术 由于铬、锆元素和氧的亲和力较大，所以合金元素的烧损是铜铬锆合金的熔炼必须解决的问题。本项目团队在铜合金熔炼，特别是铜铬锆合金的非真空熔炼方面，开展了近20年的研究，开发了一系列具有自主知识产权的非真空熔炼连铸技术、成分稳定控制技术、合金熔体洁净化技术等，获授权发明专利和实用新型专利近20项。本团队已在完成中试级表面光滑、内部致密无裂纹、成分均匀的全等轴晶铜铬锆棒线材，铸态宏观晶粒度经上海材料研究所测定为M-9.0级。此外，本团队从前期研究中，从塑形变形工艺和热处理工艺角度，提出采用多道次连续挤压及热处理工艺优化铜铬锆合金想性能的方法，并成功将铜铬锆棒材性能的抗拉强度提高到654MPa，断后延伸率为13.5%，且电导率还能保持在79.3%IACS；这远远高于2017年电车线用铜铬锆合金线材国家标准的性能要求：抗拉强度＞570MPa，塑性＞3%，电导率＞75%IACS。相关技术已与世界五百强新兴际华集团下属新兴发展集团有限公司达成1800万元专利转让。 2）高均质超细晶电磁连铸技术 传统连铸制备过程中多元铜合金如铜铬锆合金等常存在组织粗大、成分偏析等问题，这将会严重影响后续的材料加工过程，导致在后续的轧制，挤压等工艺过程中很容易产生轧制裂纹等缺陷。本团队开发的电磁场连铸过程易偏析合金超细化与均质化调控技术，能在连铸过程中，充分搅拌熔体，均匀化凝固前沿温度，实现易偏析合金的超细化与均质化。该技术已被应用于铜镍锡合金的连铸中，实现了该合金连铸制备的超细化和均质化，所制备全等轴晶铜镍锡合金铸态组织宏观晶粒度达到M-10.0级。目前该技术已实现中试级百米长度的连续电磁铸造，且已与宁波博威、上海中船重工711研究所、铜陵金威、温州元鼎等开展合作。进一步将该技术推广于铜碲、铜铁、铜钛的连铸，均取得了极为优异的细晶、表面光洁、成分均匀的连铸效果。 3）超高纯无氧铜电磁连铸技术 金属材料纯净度是提高其力学和电学等综合性能的关键因素，是制备高品质金属材料的关键环节。高端金属材料中夹杂物和气泡对材料性能影响巨大，许多高端金属材料的开发都取决于这类缺陷的控制水平。本团队参与开发的金属连铸多模式定制磁场净化技术，已成功应用于高纯高导无氧铜材料的制备，可将铜中氧含量中降低3ppm以下，达到目前世界无氧铜的最高标准——美国ASTM≤3ppm。与此同时，该高纯无氧铜的电导率高达100.1%IACS，目前已全面取代进口并用于我国兰州重离子加速器、散裂中子源大科学装置、美国Michigan大学FRIB装置等重大科学装置建设。该项技术已获得2015年度上海市技术发明一等奖，2015年度教育部自然科学二等奖，2015年度教育部技术进步二等奖等奖项。目前该技术已与福建紫金铜业、上海上大众鑫科技发展有限公司、宁波兴业、宁波金田等开展深入合作。

本成果用新型表面处理技术制备标准件；使标准件具有高强度、高疲劳强度及高防腐蚀性能；综合性能远优于不锈钢；成本低于不锈钢。2009年用于电力系统铁附件；通过省技术鉴定；可批量生产。

蠕墨铸铁是一种介于灰铸铁与球铁间的新型工程材料，兼备了灰铸铁的铸造性能和球墨铸铁的高强度、韧性好的应用性能。因此，该材料具备了良好的减振性、导热性、耐磨性。可以广泛地用于制造柴油发动机机体、缸盖、缸套、刹车片、液压阀及钢锭模、玻璃模具。汽车工业的发展要求发动机的比功率（ KW／排量﹒ L）越来越大，导致发动机的工作温度越来越高，发动机的热负荷与机械负荷大幅度增加，传统的合金灰铸铁及高强度铝合金均不能满足使用要求。具有良好铸造性能，优良的导热性能、耐磨性能及抗疲劳性能的蠕墨铸铁材料成为发

CFB 锅炉、垃圾焚烧炉等锅炉炉膛耐火材料磨损后的粘贴修补用胶黏剂。目前市场上尚没有同类产品，其粘结的标准耐火试块的抗拉强度稳定 > 10 MPa，抗折强度稳定 > 30 Mpa。而用磷酸二氢铝粘结的试块的抗拉强度 < 1 MPa，抗折强度 < 5 Mpa。本产品已进行过工业化实验，其修补的 CFB 锅炉稳定运行两年不出现修补料的剥落、起翘、脱落等异常情况。本胶黏剂直接进行成果转让，转让后交付配方并且进行施工工艺培训，保证粘贴材料两年内不起翘、开裂、剥落、磨损。

率先对表面大应力应变剧烈形变方法及其应力场和温度场分布规律 进行研究，发明了表面大应力剧烈变形诱导合金化方法，为提高合金化程 度和合金化深度提供试验基础，并揭示表面剧烈变形过程中温度场分布规 律。在此基础上，建立了强热力耦合作用下梯度微纳组织结构的稳定化机 理，并构筑梯度微纳组织结构合金化理论与方法，实现有效提升梯度微纳 组织结构的稳定性，并优化表面组织性能，突破了现有梯度微纳组织结构 稳定化理论与方法中强韧性不匹配问题。利用该研究成果于铜合金、碳

本项目在铝合金熔炼铸造工艺过程中自主研制了新型的变质、细化熔剂，常规铸件晶粒尺度达到ASTM 3-5级。运用自制的气体精练设备可使合金含氢量控制在30ppm以下。合金常规力学性能在不进行化学成分调整的前提下，一般超国标或航标10-20%。 主要性能指标1. 铸件晶粒尺度达到ASTM 3-5级；2. 合金含氢量在30ppm以下；3. 常规力学性能一般超国标或航标10-20%。 运用本成果制造的高强度铝合金复轨器，已获得国家专利（91 2 01241.2）。该部件具有强度高重量轻及结构合理的优点，用以取代现在使用的钢制复轨器。主要用于铁路机车矿山机车等有轨运输机械，设备在运行过程中发生出轨道事故后，利用机车动力进行自救复轨的机械。由于采用了新型高强度铝合金及设备结构的计算机强度辅助设计思想，使该产品的重量较原来钢制设备的重量减轻一半以上，使机车驾驶人员完全可以实现自救，项目成果已为铁道部提供近1000套该种设备，同时正在积极开发小型矿用复轨产品。

针对汽车轻量化及安全法规对汽车用超高强钢的需求，完成超高强钢合金体系设计、强化机理、显微组织调控等关键技术研究，突破 1200-2000MPa 热成形钢批量制备技术。系统研究了超高强热成形钢的微观组织结构及力学性能特征，改善了塑韧性和氢致断裂敏感性，2000MPa 级热成形钢的抗拉强度达到 2083MPa，总伸长率达到 8.5%，弯曲角≥60°。使热成形零件满足汽车行业的使用要求，替代进口热成形钢，支撑国内汽车轻量化及安全碰撞要求的超高强汽车用钢的需求，为汽车轻量化新材料的发展提供技术支撑。