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基本信息

項目名稱:
大規格超高強鎂合金材料成型制備技術
小類:
能源化工
簡介:
“大規格超高強鎂合金材料成型制備技術”根據航空、航天、兵器、信息電子、交通運輸等國家重大領域的需求,針對國內外高強稀土鎂合金的研制尚處于實驗室階段的現狀,制備出抗拉強度具有國際領先水平(≥570Mpa)的超高強鎂合金棒材,為某型空空導彈、衛星等武器裝備、航空航天用大規格輕質高強部件提供了關鍵材料支持。
詳細介紹:
“大規格超高強鎂合金材料成型制備技術”根據航空、航天、兵器、信息電子、交通運輸等國家重大領域的需求,針對國內外高強稀土鎂合金的研制尚處于實驗室階段的現狀,通過配合澆注溫度冷卻速度關系、配合優化擠壓速度、擠壓溫度、模具溫度及擠壓比等擠壓工藝之間的關系,解決強力變形開裂問題。探索出大規格超高強鎂合金的工藝,并制備出抗拉強度具有國際領先水平(≥570Mpa)的超高強鎂合金棒材,為某型空空導彈、衛星等武器裝備、航空航天用大規格輕質高強部件提供了關鍵材料支持。 已申請3項相關國防專利和5項發明專利;在影響因子為1.9的MSEA上發表一篇文章;并得到了 “中國有色金屬工業粉末冶金產品質量監督檢驗中心”鑒定。 中南大學材料科學與工程學院梁叔全院長和王德志副院長等推薦專家對本發明給予了高度評價,“國內外針對高強稀土鎂合金的研制尚處于實驗室階段,公開報道的成果都為小規格的實驗室試樣,該產品研究已具有國際領先水平,并進入工業試生產階段,為我國新一代武器裝備輕量化提供了新材料支持”。

作品專業信息

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

本發明的目的就是通過研究超高強鎂合金的制備機理,制定出超高強鎂合金的制備工藝,并生產出超高強鎂合金。 本發明根據現實工程及國防需要,針對大規格高強鎂合金錠坯的鑄造技術及其變形及熱處理技術中的關鍵問題進行深入研究,探索制備大規格高強鎂合金的工藝,并取得一系列成果,為武器裝備用大規格輕質高強部件提供了材料支持。 基本思路 制備出高強超高強鎂合金主要分以下幾個步驟:①制備出超大規格高強度鎂合金優質鑄錠;②通過調整擠壓工藝參數保證在大擠壓比的條件下擠壓出高強預變形鎂合金;③通過強力變形手段制備出超高強鎂合金加工態制品;④通過調整時效工藝制備出強度高于570MPa的超高強鎂合金制品。 創新點 ①本發明采用半連續鑄造方式制備大規格鎂合金鑄錠錠坯,實現了工業試生產條件下制備直徑達到410mm大規格鎂合金鑄錠 ②本發明對擠壓后時效處理的鎂合金部件進行室溫強力變形,通過冷加工,使得材料力學性能顯著提高,其抗拉強度達到世界先進水平(≥570Mpa)。 ③通過本發明的雙級均勻化處理工藝可以完全消除大鑄錠鑄造組織中的嚴重偏析,從而獲得組織成份均勻的合金材料。 解決的難題及技術關鍵 ①解決如何配合澆注溫度,冷卻速度及拉錠速度、結晶器內液面高度等熔煉工藝幾者之間的關系; ②解決如何配合優化擠壓速度、擠壓溫度、模具溫度及擠壓比等擠壓工藝幾者之間的關系; 主要技術指標 鑄錠直徑:φ97mm-φ410mm,長度大于3000mm。

科學性、先進性

本發明通過控制關鍵工藝參數獲得表面無裂紋,內部無縮松、冷隔等缺陷,表面平整光潔、組織細化且均勻、無溶質偏析的超大規格高強度鎂合金優質鑄錠;通過在優化擠壓速度、擠壓溫度及模具溫度的基礎上,通過利用半連續鑄造大直徑鎂錠,增大了擠壓比,從而獲得了高強度的鎂合金擠壓態制品;通過調整強力變形道次變形量及總變形量從而確定出強力變形最佳變形工藝,從而制備出超高強鎂合金加工態制品。

獲獎情況及鑒定結果

本發明已申請3項國防發明專利、5項發明專利 三項國防發明專利 ①一種鎂合金的擠壓變形加工工藝 ②一種鎂合金的熱處理工藝 ③大規格高強鎂合金錠坯半連續鑄造工藝 五項國家發明專利 ④超大規格高強耐熱鎂合金錠坯半連續鑄造工藝(舒心為第二作者) ⑤一種高強鎂合金厚板的擠壓變形工藝(萬迎春為第二作者) ⑥大規格高強鎂合金擠壓材的熱處理工藝(萬迎春為第三作者) ⑦一種高強大直徑鎂合金棒材的擠壓變形工藝(萬迎春為第二作者) ⑧一種強力變形制備超高強鎂合金棒材的方法(萬迎春為第二作者) 本發明已申請3項相關國防專利和5項國家發明專利;發表高質量論文一篇(IF 1.9); “中國有色金屬工業粉末冶金產品質量監督檢驗中心”關于超高強鎂合金的鑒定報告5份;“中國空空導彈研究院理化檢測中心”用戶檢測報告一份;“中國兵器工業金屬材料理化檢測中心”用戶檢測報告一份。

作品所處階段

中試

技術轉讓方式

作品可展示的形式

實物、產品 、圖片

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

本作品的使用說明 為我國新一代武器裝備輕量化提供了新材料支持。 本作品的技術特點和優勢 ①錠坯尺寸大,相比于當前研究水平,可制備成大部件結構材料。 ②重量輕,比強度高 ③制品強度高圖2 衛星支撐件 應用前景及市場分析 本發明作為抗拉強度達到世界先進水平(570Mpa)的超高強鎂合金加工態制品,在規格上,遠遠超過其他具有同等強度水平的鎂合金部件,必將為推動汽車產業的輕量化、節能性革命產生深遠影響。

同類課題研究水平概述

目前已公開的數據表明,高強鎂合金的強度已能夠達到450 Mpa或以上,然而在尺寸方面仍普遍處于小規格的實驗室研究階段。
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