| 成果简介 |
项目以建材、冶金、电力、矿山、模具等行业大型装备对高性能减摩耐磨材料的需求为牵引，经过系统研究，提出不同工况下高铝锌合金成分设计及组织控制准则，形成了高铝锌合金产品铸造工艺技术诀窍。解决了高铝锌基合金高温强度低，易发生蠕变，铸件成分偏析严重等缺陷。大大提高了装备使用寿命及效率，满足了中国机械装备快速发展对关键耐磨部件的重大需求，具有非常广阔的市场前景和十分重要的战略意义。主要创新成果如下：1.建立不同工况下铝含量与锌基合金组织、性能的关联性关系；发明了低成本、高效高铝锌基合金硅颗粒强化及钛元素细晶强化的协同强化技术手段，形成了成分设计准则；优化提出钛元素的最佳加入方式。构建了高铝锌基合金关键共性基础理论及核心技术知识体系，形成了成分设计准则。2.以凝固过程温度场模拟技术为指导，采用内芯水冷式金属芯由底向上通入冷水，高效冒口补缩及间接冷铁协同作用，控制自下而上的温度梯度，营造均质形核氛围，解决了高铝锌基合金铸造生产中的反缩松和比重偏析缺陷，形成了内芯水冷式金属型铸造工艺技术诀窍。3.采用耐磨相与基体协同强化技术，研制了SiC、Al<,2>O<,3>陶瓷颗粒增强锌铝合金复合材料，构建了锌基合金及其复合材料高温蠕变特征图，阐明了复合材料的强化机理及界面特征。获授权国家发明专利2项；获得名牌产品证书1项；制定国家标准2项；鉴定成果8项；在《JournalofMaterialsScience》、《Journalofmaterialscienceandtechnology》以及《MaterialsScienceForum》等期刊上发表论文30篇。利用项目成果研制出的ZA303高铝锌合金减摩耐磨部件使用寿命是传统轴瓦材料ZA27合金的1.86倍；ZA48合金产品的耐磨性提高到ZA27合金的2～3倍。产品已在全国26家企业应用。其中5家企业近三年累计产值9.05亿元，经济效益2.51亿元,间接效益超过150亿元。项目的成功应用，不仅符合国家以锌代铜的产业政策，节能环保，降低装配重量，成本降低，同时，促进了生产企业的产业结构调整与优化升级，有力促进了装备制造业的科技进步。其经济效益和社会意义巨大。 |
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