钢铁耐磨材料主要有两大类，一类是组织中含有 5-30%的高硬度硬质相，如普通白口铸铁、镍硬白口铸铁和高铬白口铸铁等，另一类是组织中没有或只含有少量硬质相，如高锰钢和中、低碳合金钢等。其中，前一类耐磨材料因组织中含有大量地高硬度硬质相而较后一类耐磨材料应用得更为广泛，但其不足之处是这类耐磨材料的韧性不够理想。目前，钢铁耐磨材料主要采用的硬质相有碳化物和硼化物两大类。以往对以碳化物，如MC、 M3C、 M7C3和 M23C6等为耐磨硬质相的钢铁耐磨材料研究较多，而以硬度高、稳定性优异的硼化物为耐磨硬质相

钢铁耐磨材料主要有两大类，一类是组织中含有5-30%的高硬度硬质相，如普通白口铸铁、镍硬白口铸铁和高铬白口铸铁等，另一类是组织中没有或只含有少量硬质相，如高锰钢和中、低碳合金钢等。其中，前一类耐磨材料因组织中含有大量地高硬度硬质相而较后一类耐磨材料应用得更为广泛，但其不足之处是这类耐磨材料的韧性不够理想。目前，钢铁耐磨材料主要采用的硬质相有碳化物和硼化物两大类。以往对以碳化物，如MC、M3C、M7C3和M23C6等为耐磨硬质相的钢铁耐磨材料研究较多，而以硬度高、稳定性优异的硼化物为耐磨硬质相的钢铁耐

影响水泵和排灰泵正常工作的关键因素之一是泵的过流部件的磨蚀。在磨损和汽蚀的共同作用下，过流部件表面的金属会逐渐剥落造成金属流失，其结果导致出水量减少、工作效率降低和电耗增加。我国河流多含泥沙，而黄河含沙量为世界之首，所以，我国水电站、提灌站，特别是引黄泵站中水泵过流部件的流失速度很高，严重影响着工农业的正常生产。因此，降低泵的过流部件的流失已成为当前亟待解决的重要问题。FCB 合金是由澳大利亚昆士兰大学采矿、矿业和材料工程系研制成功的一种新型铁基耐磨材。就总体而言，该合金与高铬铸铁在组

CK84系列数控轧辊车床是我公司自主研发的的系列产品之一。 本机床是我公司自行研发设计生产，采用国际先进设计手段和制造技术，集光、机、电、液于一体的高端数控轧辊车床。本机床主要用于平辊、孔型辊的粗精加工，同时可用于车外圆、端面、切槽、车锥度、车螺纹等回转轴类零件。机床床身可选整体三导轨或整体四导轨结构形式。最大工件长度可由用户选择，数控系统可根据用户情况选择其他系统。本机床也可以按照用户需求提供双刀架及其他功能部件。

揭示了热变形纳米晶Nd-Fe-B磁体的晶体取向-长大机制；阐明了晶界组织调控对磁硬化的作用机理；相关研究对节约Dy、Tb等稀贵重稀土的使用具有重要意义。热变形Nd-Fe-B磁体的最大磁能积高达411kj/m3（N50）；利用晶界扩散技术可获得高矫顽力（2.0T）和最大磁能积（322kJ/m3，N40）兼备的热变形纳米晶Nd-Fe-B磁体；发展了一种同时改善变形磁体矫顽力和剩磁的新工艺。

钛及钛合金以其优良的综合性能在航空、航天、能源、化工、 卫生、体育等领域具有广阔的应用前景。但是钛合金传统锻造方法 获得的锻件长期存在强度一塑性一韧性难以兼顾的技术难题。该成 果提出在相变点以下15°C左右加热锻造，通过控制多项关键技术， 可在不降低钛合金塑性的条件下，显著提高合金的高温性能和断裂 韧性，使材料的使用温度提高20〜50°C。 性能指标：

基金属间化合物原料成本较低，具有低比重、优异的抗氧化、抗硫蚀等特点，可以应用于对强度要求不太高的中高温氧化或硫蚀环境中，如有色冶炼厂和高浓度烟气收尘设备及制酸系统中的烟气净化设备、转化器、热交换设备极板和壳体；汽车尾气管、电厂排气的烟气管道等。从1991年起，孙祖庆教授及其研究小组在国家科技部863专家委员会、国家自然科学基金委及中国-福特基金的支持下，开展了系统工作。 主要创新性研究成果有以下几点： 首次提出Fe3Al基合金的B2热机械处理工艺，使合金在空气中的室温拉伸延伸率提高到15％以上。 通过自行开发的提高合金中高温抗蠕变性能的处理工艺，研制成功Fe-28Al-XCr系金属间化合物材料。申请两项发明专利并已获得批准（专利号：ZL 93 1 14921.5）(专利号：ZL 93 1 21242.X)。 通过Cr, Ti, Mn, Ni, Mo等代位合金元素原子在Fe3Al基金属间化合物合金亚点阵占位的中子衍射研究及交互作用能计算探讨上述各元素对室温塑性的影响。Fe3Al基合金热加工过程中的变形织构研究。 在解决了该系列合金采用传统工艺制备大体积材料、并获得薄板的基础上，开展了超塑性行为、可焊性研究，并提出优化的热弯成型及焊接工艺。申请焊接发明专利一项，已公开（公开号：CN1251329A）。 Fe3Al基合金薄板在有色冶炼后处理含氧环境中的现场试验结果显示了它比不锈钢优异的抗蚀性能。通过鉴定一项。 B2结构Fe3Al单晶力学行为各向异性机理研究。不同取向单晶宏观拉伸切应力—切应变曲线形式、各阶段加工硬化行为与各滑移系的激活方式、晶体转动及位错组态的演变直接相关。 目前，有关Fe3Al基合金冶炼、热加工、焊接及组织性能控制的技术已经成熟，在普通钢铁企业现有的冶炼及轧制设备条件下，可以通过真空熔炼或非真空熔炼加电渣重熔工艺精炼来制备Fe3Al基合金铸锭，通过锻造及轧制设备生产各种规格的Fe3Al基合金板材；通过热弯工艺及焊接工艺可获得Fe3Al基合金焊管。

本成果来自有重大应用前景的横向项目，它以自制的小于10微米直径的Fe-Ni-X复合粉末为原料，通过液相烧结的方法制备了高密度的高强、高硬的Fe-Ni-X软磁合金，该合金抗压强度可达2000 MPa以上，同时压缩率在50%以上，平均硬度高于300HV，同时饱和磁化强度可以达到160emu/g以上，与传统的Fe-Ni合金相比，硬度提高3倍以上，屈服强度提高1倍左右，可以粉末注射成型（ＰＩＭ）技术，取代不锈钢进行结构复杂、高性能的精密制件的制作，研究成果处于国际外领先水平。

铝合金结晶组织的微细化会显著提高铝材的强韧性、组织均匀性、致密性、 耐蚀性、加工工艺性和表面质量等，并减少偏析和裂纹等诸多铸造缺陷。目前， 国内外通常采用 Al-Ti-B 或 Al-Ti-C 中间合金来细化晶粒，但 Al-Ti-B 中间合金 126 的形核衬底质点 TiB2 本身的直径大小在 0.5-3.0μm，而且往往以较大的聚集团 形式存在，如此大的颗粒团在加入到铝合金中后会带来一系列的副作用。而普 通 Al-Ti-C 中间合金细化效果不稳定，易衰退，难以满足铝制品产品质量的要 求。 Al-Ti-C 中间合金之所以细化效果不稳定和容易衰退，是由于其中的 TiCx 晶体存在较多碳空位，从而使之失稳，且随 TiCx中碳空位数量的增加，Al 原子 在 TiCx 表面的偏聚及有序化受到抑制，由原来的完全共格逐渐转变为不完全共 格。因此，减少 TiCx中的碳空位是提高其结构稳定性和生核效率的关键。 研究表明，无空位的 TiC 是铝的有效生核衬底，在接近凝固点的铝熔体中， Al 原子能够依附于其周围形成一个完全共格的有序区，最终促进 α-Al 生核和铝 晶粒细化。经过长期的研究和探索发现，TiCx 中的碳空位可以被原子半径较小 的 B、N 等原子填充，最终形成掺杂型的 TiCxB1-x和 TiCxN1-x等粒子，从而降低 空位浓度并提高异质生核能力。 B 掺杂型 Al-Ti-C 晶种合金中含有大量直径在 1μm 以下（亚微米）的 TiCxB1-x 晶核衬底粒子，且弥散分布，当将该中间合金以微量（0.15%左右）加 入到待细化的铝及其合金熔体中后，立即释放出大量的亚微米级的掺杂型 TiC 晶核，从而使待细化铝合金的晶粒组织得到显著细化甚至超细化（指晶粒直径 在微米级）。因此，采用掺杂型 Al-Ti-C 晶种合金对铝熔体进行晶粒细化处理 将是铝加工行业又一次重要的技术进步。

一、 项目简介铝合金因重量轻、资源丰富、综合性能好，所以在机械、交通运输、航天与军事工业等高新技术领域中的应用逐年增加。生产高质量的铝合金，控制铸锭组织是十分必要的，而控制其组织和性能的关键之一是获得细小均匀的等轴晶。晶粒细化是近期国际上对传统材料升级和创造新型合金的三大工艺手段之一。因此，可以运用细化晶粒的方法来提高合金的性能，从而满足不断发展的技术对高性能材料的需要。晶粒细化方法可分为内生形核质点法和外来形核质点法，内生形核法主要包括电磁作用、超声波振动、快速凝固等方法，而外来形核质点法是通过向吕溶液中加入中间合金细化剂，产生异质形核核心，提高晶体的形核率，从而细化晶粒。在实际生产中，内生形核的几种方法都有一定的局限性，如需要特殊的设备和工艺，成本较高等，因此，目前向铝合金熔液中添加细化剂仍是细化晶粒最简单有效的方法。目前，应用较为广泛的铝合金细化剂包括Al-Ti-B、Al-Ti-C等中间合金细化剂。Al-Ti-B的细化机理是Al-Ti-B加入到铝合金熔液中，会与铝熔体中的铝反应生成Al3Ti、TiB2、AlB2等粒子，它们分散到整个合金熔液中并形核，从而起到晶粒细化作用。随着铝合金晶粒细化剂的多元化发展，人们通过向合金中加入稀土元素来提高细化效果和细化的长效性。稀土元素是表面活性物质，易在铝或铝熔液的晶界和相面上吸附偏聚，稀土的加入不仅能够改善Al3Ti形核相的形态和分布，还能细化熔液中微粒尺寸，同时稀土还具有除氢、净化铝液的作用。钪是一种稀土元素，Sc元素是优化铝合金组织和性能的最有效的元素，Sc对Al有很强的弥散强化、晶粒细化作用，并可有效抑制Al的再结晶。Sc和Al相互作用的主要特征是共晶共格，Sc和Al生成的Al3Sc相与Al基体母相共格，对位错及亚晶有极大的钉扎作用，阻止和抑制晶粒长大，促进晶粒细化，微量的钪元素就能够对铝合金起到很好的晶粒细化效果。近年来，快速凝固技术在工业中得到了广泛的应用，经过快速凝固处理后，金属在液态中的溶解度得到扩大，材料各部位的组织更加紧密，凝固结晶会更加细小，晶粒的分布更加均匀，这些结构上的改变使材料拥有了更高的综合性能，对工业生产具有重要的意义。本项目中的新型细化剂是在已有应用成熟的细化剂的基础上，向其中添加微量稀土钪元素，并结合快速凝固技术制备而成。将该新型细化剂加入到A356.2铝合金后，合金微观组织由原来粗大的树枝状晶粒变为细小的等轴晶，与已有的细化剂相比，其细化效果更加明显，对合金力学性能有更大的提高。二、 项目技术成熟程度已完成实验工作。实验中，对比了A356.2铝合金分别加入传统铸态Al-Ti-B、快速凝固Al-Ti-B、铸态Al-Ti-B-Sc和快速凝固Al-Ti-B-Sc，结果发现，快速凝固Al-Ti-B-Sc中间合金对A356.2铝合金具有最好的细化效果，微量稀土元素Sc的加入和快速凝固技术的使用使细化剂具有了更好的细化效果，经过该细化剂细化后铝合金的力学性能会得到更大的提高。三、 技术指标本项目中，未细化前，A356.2 铝合金的平均晶粒尺寸为120μm左右；加入传统Al-Ti-B细化剂后，A356.2铝合金的平均晶粒尺寸会细化至80μm左右；而加入该新型细化剂后铝合金的细化剂会细化至30μm左右，可见，该新型细化剂对A356.2铝合金细化效果非常明显。经过该细化剂细化后，A356.2铝合金的性能也有一系列的提高，硬度值由细化前的80HV增加到接近100HV。细化并热处理后，抗拉强度由原来的300MPa增加到接近370MPa，延伸率由原来的4.5%可增加到5%以上。该项目中的相关内容已申报发明专利，申请号为20130644087.1，专利正在受理过程中。四、 市场前景铝合金资源丰富，且具有良好的综合性能，所以应用非常广泛，向熔融铝合金中加入中间合金来细化铝合金的晶粒可以进一步提高合金的性能。随着铝合金应用的进一步广泛，对铝合金性能的要求也越来越高，该项目所涉及的内容在细化铝合金内部组织，获得性能更优异铝合金具有非常突出的效果。该项目中的新型细化剂，在低压铸造铝合金车轮的生产过程中将会有很好的市场前景，其对铝合金车轮性能的提高能够满足更高的使用要求，随着技术的不断成熟，该新型细化剂很可能取代现在已有的应用成熟的铝合金细化剂。五、 规模与投资需求六、 生产设备TECNO 90工业熔炼炉、快速凝固设备等生产设备及万能拉伸试验机、金属分析仪、金相显微镜等检测观察设备。七、 效益分析由于该项技术属本领域的新技术，较已有的技术相比有突出的优势，按每年生产1000吨计算，可获利约2000万。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：赵维民，电话：13370316780，  邮箱：wmzhao@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果图片 A356.2铝合金细化前后的金相组织