高端装备用钼材料复杂结构制品精确塑性成形 及其涂层技术与应用(发明)
发布时间: 2021-11-24
来源: 科技服务团
基本信息
我国作为钼资源和生产大国,年产量占全球的***%,但产品以中间坯料为主,使我国钼资源优势难以转化为科技和经济优势。该项目首创设计了新型高强韧La-TZM钼材料,提出了多元钼材料“高弥散-低错配”综合强韧化机理,开发了有机低碳控氧和细晶均质化烧结技术。钼材料室温抗拉强度、伸长率分别达1341MPa、***%,较国外同类产品性能分别提高***%、***%。攻克了难以兼具高强度高韧性钼材料的制备难题。
将伺服可调液压系统和在线保温系统同时引入塑性成形设备,开发出钼材料可控初始再结晶退火工艺(1100℃×15min)、低速率等温拉深技术(应变速率***、成形温度400-600℃)、剪切-流变复合热态微错距旋压成形技术及无级调节在线加热装备,实现了钼材料复杂结构制品的极低成形速度(***)、超细等轴晶结构(12μm)、加工硬化和结构尺寸精确控制等难题。道次拉深系数达***,极限减薄率达37%,开发出7种钼材料复杂结构制品和5种规格旋压钼坩埚。采用稀土-硼熔盐二元共渗技术、Al4SiC4-HfC浇注填充包覆技术、Hf-Y复合氧化物涂层分步涂刷技术和Pt-CeO2-Co纳米涂层凝胶辊涂技术,实现钼材料及其制品的高温防氧化。钼材料初始氧化温度从1300℃提高至1500℃,剧烈氧化温度从1500℃提高至1650℃,硼的扩散激活能从220kJ/mol降至182kJ/mol,系列涂层与基体结合力强,1400℃热循环氧化寿命达300次。
开发出高强韧钼材料热工部件制备关键工程技术及超高温装备成套制造技术,产能达到80-120kg/h,隔热层比传统装备减少3-5层,生产效率提高3倍,生产成本降低40%,能耗降低50%,并消除了镍基高温合金热区元件的Fe、Ni、K、Na、Ca、Mg等杂质污染。首次实现我国高端热工装备向美国、德国、俄罗斯等国家出口。该项目授权国家发明专利31项、实用新型专利11项,制定行业标准2部。近三年新增销售额***亿元,新增利润***亿元。