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超高压、高稳定性硬质合金顶锤关键技术研究及应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-11-09 23:43:48

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 邹博尧 | 2022-11-09 23:43:48

该技术项目针对硬质合金顶锤的关键技术进行研究,满足了我国超硬材料行业和高压物理研究对硬质合金顶锤超高压、高稳定性的紧迫要求,开发了超高压、高稳定性硬质合金顶锤系列产品;涉及顶锤使用技术、材质力学性能研究、微观组织结构量化、抗压强度在线监控,顶锤创新设计等各个领域,解决了硬质合金顶锤耐超高压和高稳定性差的问题

超硬材料是国家政策支持和鼓励的战略性新兴产业中的“新型功能材料”。我国人造金刚石产量占世界总产量的90%以上,是引领全球的民族产业。 目前,从事高压物理研究的国内高校普遍采购的是日本生产的二级增压用硬质合金立方顶锤,其不但购买价格高,交货周期长,还存在被贸易限制的风险。该技术系列产品硬度涵盖90.9~95.0HRA,金相A02B00C00E00,抗压强度涵盖4800~6300MPa。六面顶锤系列YL20.5F/YL28/YL25能满足5~8GPa超高压使用要求,使用寿命提升30%,满足了10~25GPa超高压使用要求,填补国内空白,使用寿命和日本产品相当,实现了进口替代,得到了国内研究机构的认可。

该技术项目立方顶锤系列实现了10~25GPa合成压力用顶锤进口替代,解决了“卡脖子”问题,近年来开发的多款顶锤材质,全面获得市场认可。确保了我国高压物理科研的正常开展;六面顶锤系列产品稳定性提升,提高了产品的使用寿命,助力提升了我国超硬材料行业的竞争力。

该技术项目主要由株洲硬质合金集团有限公司团队完成。孔德方工程师是主要负责项目策划、技术方案制定和实施,彭 文教授主要负责技术指导。团队共计9人, 团队经过多年研究开发,形成了一整套超高压、高稳定性顶锤制造技术、检测技术和使用技术,近年来开发的多款顶锤材质,全面获得市场认可。

该项目技术实施以来,产能规划从项目实施前的150/年,不断迈上新台阶300/500/年,计划未来3年将建成800/年的超高压、高稳定性硬质合金顶锤示范线。近两年多,累计销售348吨,年增长率275%其中,1025GPa合成压力用顶锤,实现了进口替代,解决了卡脖子问题。社会和经济效益显著。

该技术已在企业内部实现产业化生产,其中六面顶锤系列YL20.5F/YL28/YL25能满足58GPa超高压使用要求,使用寿命提升30%,低次锤率显著低于行业平均低次锤率,得到了元素六、中兵红箭、黄河旋风等国内外超硬行业头部企业的认可。