辽宁科技大学科技成果——轧制复合层状金属材料制备技术
辽宁工业大学科技成果——模具设计制造关键技术
辽宁工业大学科技成果——模具设计制造关键技术成果简介
项目采用快速有效的数据处理算法，提取金属模具或零件的磨破损区域点云数据完成逆向实体建模，针对铝合金、Q235、45钢、H13钢、Cr12MoV钢等，分别与铁基、镍基、陶瓷粉末进行激光3D熔覆，可针对金属模具和各类金属零件的局部破损区域进行3D修复或成型制造。
熔覆层不同深度的金相组织
磨损后经过激光熔覆修复的锥齿轮热锻模具采用机械CAD/CAE/CAM和逆向工程建模技术，对金属模具和零件进行数字化信息采集、正逆向设计，结合光纤激光熔覆工艺参数优化方案和空间多自由度机器人进给算法等，针对多种复杂曲面的金属
零件或模具表面，实现建模修复一体化。
知识产权情况取得5项专利。
合作方式技术转让。
海洋装备金属材料及其应用国家重点实验室与
海洋装备金属材料及其应用国家重点实验室与辽宁科技大学联合基金申报指南方向一：如何实现大厚度电渣板坯均质化稳定生产海工用钢通常具有大厚度、高强韧性、全截面性能均匀的要求。
因此，部分高端钢种需要进行电渣重熔成大厚度电渣板坯后，再进行生产轧制，由于电渣板坯截面大、凝固周期长，易造成电渣中的合金元素产生微观偏析和宏观偏析等缺陷，严重影响钢板心部及长度方向性能，目前还没找到一种简单有效的工业技术彻底解决。
本方向主要是分析影响大厚度电渣板坯均匀化的因素，提出大厚度电渣板坯实现均质化的有效途径。
方向二：高品质300mm厚度以上板坯的凝固行为研究300mm厚度以上连铸坯生产中，由于其厚度较大，使得铸坯断面上钢液自由流动空间增大，铸坯宽面及角部传热对窄面方向传热影响强度减小，从而造成传热和凝固特性不同于普通板坯连铸，容易产生裂纹、偏析等质量问题。
针对厚板连铸中的问题，结合生产实际，建立传热-流动-应力耦合数值模拟计算模型，利用大型有限元分析软件对模型进行求解，从而得到不同方案下的铸坯温度场、流场及应力场，然后基于对求解结果的分析得出厚板坯凝固的特性，对结晶器流场及二冷配置等参数进行优化，以达到提高300mm以上厚板坯质量的目的，并对厚板坯连铸生产参数的控制优化提供理论基础。
方向三：超高强特厚海工钢的高安全服役性能影响因素研究超深水作业海工设备的发展方向是大型化、轻量化及高服役安全性。
最有效的方式是采用更高强度级别海工钢板，既能降低平台重心提升稳定性，又可以增加重要装备的有效载荷，提高设备效率。
然而目前国内海洋工程装备仍大量采用40公斤级以下海工钢板，限制超高强度级别钢板发展的主要问题表现在随着厚度和强度的增加，钢的屈强比过高、对于某些具有特殊用途的海工钢，如深海钻采平台上层建筑等，出于安全考虑对屈强比有严格要求，尤其是550MPa-690MPa 级别大厚度、调质态海工钢的屈强比控制，此外对于波浪载荷下长期服役条件下，材料及焊接区域易产生疲劳进而诱发应力腐蚀以及断裂失效等安全性问题。
《热轧制备Ti-Al-Mg复合板与组织性能研究》范文
《热轧制备Ti-Al-Mg复合板与组织性能研究》篇一热轧制备Ti-Al-Mg复合板与组织性能研究一、引言随着现代工业技术的快速发展，复合材料因其独特的物理和化学性能，在航空、航天、汽车、电子等领域得到了广泛的应用。
其中，Ti/Al/Mg复合板作为一种新型的复合材料，因其高强度、良好的塑性和优异的耐腐蚀性等特性，备受关注。
本文以热轧制备Ti/Al/Mg复合板为研究对象，对其制备工艺、组织结构和性能进行了深入研究。
二、材料与方法1. 材料选择本实验选用的材料为纯钛、纯铝和纯镁。
这些材料具有良好的可塑性和可加工性，且在热轧过程中易于形成复合板。
2. 制备工艺采用热轧法制备Ti/Al/Mg复合板。
首先将纯钛、纯铝和纯镁分别进行预处理，然后按照一定的叠层顺序进行叠放，最后在高温下进行热轧，形成复合板。
3. 组织性能检测通过光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等手段，对复合板进行微观组织和相结构的观察与检测。
同时，通过拉伸试验和硬度测试等手段，对复合板的力学性能进行评估。
三、实验结果与分析1. 微观组织与相结构通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察发现，Ti/Al/Mg复合板在热轧过程中，各层之间发生了明显的界面结合现象。
同时，通过X射线衍射仪检测发现，复合板中存在Ti、Al、Mg等元素的相结构。
这些相结构在热轧过程中发生了不同程度的转变和融合，形成了新的相结构。
2. 力学性能通过拉伸试验和硬度测试发现，Ti/Al/Mg复合板具有较高的强度和良好的塑性。
在拉伸过程中，各层之间形成了良好的应力传递机制，使复合板在保持高强度的同时具有良好的延展性。
此外，由于Ti、Al、Mg之间的相互协同作用，使得复合板的硬度得到了显著提高。
四、讨论1. 制备工艺对组织性能的影响热轧工艺是影响Ti/Al/Mg复合板组织性能的关键因素之一。
在热轧过程中，温度、压力和时间等参数的选择将直接影响复合板的微观组织和相结构。
此外，各层材料的叠放顺序也会对复合板的组织性能产生影响。
辽宁科技大学科技成果——铁基非晶节能粉末磁芯制备技术
辽宁科技大学科技成果——铁基非晶节能粉末磁芯
制备技术
成果简介
铁基非晶软磁性材料，作为一种新型的软磁电工材料，具有空载性能好等特点，调查表明与传统硅钢材料相比，使用非晶合金代替硅钢材料制成铁芯，用于电力系统变压器，空载损耗节省75%左右，空载电流减少约80%左右，可大幅度降低输配电损耗，提高输电效率。
采用放电等离子烧结（SPS）技术，固结FeSiBP非晶合金粉末，成功制备出低损耗、块体、大尺寸Fe基非晶软磁粉末磁芯。
该Fe基非晶软磁粉末磁芯，具有1.41T的高饱和磁感应强度和23A/m的低矫顽力，具有超低的铁损，与相同形状的硅钢磁芯相比，减少铁损60-90%，在超过105Hz的高频领域仍能稳定工作。
该项成果不仅可以为新型低损耗高性能软磁粉末磁芯材料的研究及开发提供新的方法及思路，扩大铁基非晶软磁材料的应用领域，同时也符合国家节能减排、绿色制造的政策要求。
激光熔覆铁基合金涂层的研究进展
第53卷第6期表面技术2024年3月SURFACE TECHNOLOGY·11·激光熔覆铁基合金涂层的研究进展李垭焓1，谭诚香1，李梦瑶1，田煜博1，王然1，张亚龙1，王茜1*，张峻巍1，张亮2，叶风3（1.辽宁科技大学 材料与冶金学院，辽宁 鞍山 114051；2.抚顺隆烨化工有限公司， 辽宁 抚顺 113217；3.沈阳防锈包装材料有限责任公司，沈阳 110033）摘要：激光熔覆技术作为一种先进的材料表面改性技术，具有加工效率高、涂层稀释率低且与基体结合强度高、自动化程度高、环境友好等优点。
在各类熔覆材料中，铁基合金在成分上与钢铁材料最为接近，且其成本相对较低，近年来在设备零部件表面强化和再制造领域得到广泛应用。
结合国内外最新相关研究成果，从材料体系、工艺参数、外场辅助技术等方面对激光熔覆铁基合金涂层的研究进展进行了综述。
总结了熔覆材料的选材依据以及铁基自熔性合金粉末、不锈钢粉末、铁基非晶合金粉末、铁基复合粉末等各类材料的特点和应用。
系统讨论了激光功率、扫描速度、光斑直径、送粉速率等工艺参数对铁基涂层成形质量和微观组织及性能的影响机制，并介绍了工艺参数优化在高质量熔覆层制备中的应用。
同时，论述了超声振动、电磁场、温度场等外场辅助技术在激光熔覆铁基合金涂层中的应用，阐明了外加能场对激光熔覆过程中熔池及凝固组织的作用机理。
最后对激光熔覆铁基合金涂层未来的发展方向进行了展望。
关键词：激光熔覆；铁基涂层；研究进展；材料体系；工艺参数；外场辅助中图分类号：V261.8 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)06-0011-17DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.06.002Research Progress of Laser-cladding Fe-based Alloy CoatingLI Yahan1, TAN Chengxiang1, LI Mengyao1, TIAN Yubo1, WANG Ran1, ZHANG Yalong1,WANG Qian1*, ZHANG Junwei1, ZHANG Liang2, YE Feng3(1. School of Materials and Metallurgy, University of Science and Technology Liaoning, LiaoningAnshan 114051, China; 2. Fushun Longye Chemical Co., Ltd., Liaoning Fushun 113217, China;3. Shenyang Packaging Materials Co., Ltd., Shenyang 110033, China)ABSTRACT: As an advanced material surface modification technology, laser cladding uses laser beam with high energy density as the heat resource. By melting and solidifying the cladding material and substrate surface rapidly and simultaneously, the cladding layer with specific properties can be prepared on the substrate. Compared with other technologies, laser cladding has the advantages of high processing efficiency, low dilution rate, high bonding strength with substrate, high degree of收稿日期：2023-03-12；修订日期：2023-08-13Received：2023-03-12；Revised：2023-08-13基金项目：国家自然科学基金项目（51874091, 52101087）；教育部产学合作协同育人项目（220607018162819）；辽宁科技大学大学生创新创业训练计划项目（S202310146035）Fund：National Natural Science Foundation of China (51874091, 52101087); University-Industry Collaborative Education Program of Ministry of Education (220607018162819); Innovation and Entrepreneurship Training Program for College Students in University of Science and Technologly Liaoning (S202310146035)引文格式：李垭焓, 谭诚香, 李梦瑶, 等. 激光熔覆铁基合金涂层的研究进展[J]. 表面技术, 2024, 53(6): 11-27.LI Yahan, TAN Chengxiang, LI Mengyao, et al. Research Progress of Laser-cladding Fe-based Alloy Coating[J]. Surface Technology, 2024, 53(6): 11-27.*通信作者（Corresponding author）·12·表面技术 2024年3月automation and environmental friendliness, thus it has been successfully applied in machining, transportation, petrochemical and other fields. Among all kinds of cladding materials, Fe-based alloys are most similar to steel materials in composition, and their cost is relatively low compared with that of Ni-based and Co-based alloys. In recent years, Fe-based alloys have been widely used in the fields of surface strengthening and remanufacturing of equipment parts. Based on the latest studies in China and abroad, the research progress of laser cladding Fe-based alloy coatings is reviewed from the aspects of material system, process parameter, and application of external field auxiliary technology. Cladding materials play a crucial role in the properties of the coatings. The compatibility, wettability, chemical composition, and physical property differences between the cladding materials and substrate materials should be fully considered on the basis of working condition and performance requirement for selection of cladding materials. The characteristics and applications of various materials including Fe-based self-fluxing alloy powder, stainless steel powder, amorphous alloy powder, and Fe-based composite powder are summarized. The process parameters during the laser cladding process also play a significant role in the deposition rate, forming quality, phase composition, microstructure, and comprehensive properties of the coatings. The effect mechanisms of process parameters such as laser power, scanning speed, laser spot diameter, and powder feeding rate on the forming quality, microstructure, and properties of Fe-based coatings are systematically discussed. It is worth noting that actual laser cladding process is the interaction between multiple parameters, which can lead to a complex nonlinear relationship between the process parameters and quality of the cladding layers. Thus, the application of process parameter optimization in the preparation of high quality coatings is also introduced.Moreover, reasonable cladding material design and optimization of laser cladding process parameters can reduce the number of defects in the coating to a certain extent, but it is still difficult to completely eliminate the cracks in Fe-based coatings with high hardness. Meanwhile, the solidification characteristics of laser cladding through rapid heating and cooling can result in insufficient diffusion of elements in the molten pool, resulting in poor microstructure uniformity of the cladding layer, which ultimately affects its performance. Therefore, the applications of external field auxiliary technologies including ultrasonic vibration field, electromagnetic field, and temperature field in the laser cladding of Fe-based alloy coating are discussed in detail. The mechanism of external energy field on the melting pool and solidification structure during the laser cladding process is illustrated. Finally, the future development direction of laser cladding Fe-based alloy coating is prospected.KEY WORDS: laser cladding; Fe-based coating; research progress; material system; process parameter; external field auxiliary激光熔覆是一种先进的表面改性和修复技术，它利用高能量密度的激光束作为热源，通过将熔覆材料和基体材料快速熔化并凝固，在基体表面形成具有耐磨损、耐腐蚀等性能的强化层[1-2]。
辽宁工业大学科技成果——金属材料半固态浆料、坯料制备
辽宁工业大学科技成果——金属材料半固态浆
料、坯料制备
成果简介
通过对金属材料，特别是铝合金材料半固态浆料/坯料制备技术开发的研究，成功制备出具有典型半固态形貌，满足生产需求的半固态浆料/坯料。
该成果基于复合外场处理、快速变温搅拌以及快速制备等制备理念，研发工艺简单、成本低、适用范围广、生产效率高的一种半固态合金流变浆料或坯料的装置，以及基于制备装置所对应的生产工艺规范，取得的成果适合于铝基合金及其复合材料半固态浆料或坯料的制备，同样适合于其它有色金属、黑色金属及其复合材料半固态浆料或坯料的制备，具有广阔的应用前景。
技术特征
通过对金属材料半固态浆料/坯料制备装置以及生产规范的研究，实现金属材料半固态浆料/坯料的高效生产，获得了满足工业生产的半固态浆料/坯料。
用半固态金属加工技术能近净成形高质、轻量的零件，国外已经形成工业化规模生产，而我国尚处于研发阶段，本成果的研究成果具有全部的自主知识产权，这有助于全面提升我国，特别是汽车等相关行业零件轻量化的质量和进度，提高我国汽车零部件行业的国际竞争能力。
专利情况获得3项实用新型发明专利
合作方式技术开发。
钎焊热轧复合工艺制备不锈钢碳钢复合板
第２８卷第５期焊接学报ｖ０１．２８Ｎｏ．５２００７年５月ＴＲＡＮＳＡＣｒⅡＯＮＳ０ＦＴＨＥＣＨＩＮＡＷＥＩＪ）ＩＮＧＩＮＳｒ唧兀１０ＮＭａｙ２００７钎焊一热轧复合工艺制备不锈钢／碳钢复合板祖国胤．，于九明，温景林（东北大学材料与冶金学院，沈阳１１０００４）摘要：针对不锈钢／碳钢复合板爆炸一轧制复合工艺存在的主要问题，提出了钎焊一热轧制备新技术，研究了主要工艺参数对钎焊复合板结合强度的影响，分析了钎焊复合板热轧的结合机理，测试了复合板的主要力学性能。
结果表明，采用自制的银基钎料可以实现不锈钢／碳钢有效的钎焊结合，理想的钎焊工艺参数为：钎焊温度７５５～７７０℃，钎焊时间２．５—３ＩＩｌｉｎ。
热轧过程中钎料层表现出了良好的塑性，压下率为４０％时，轧后钎料层未出现断裂、分层。
轧制中钎料层同基体形成的金属键显著提高了不锈钢／钎料界面的结合强度，热轧复合板的抗剪强度达到了３４２．６Ⅺｈ。
关键词：不锈钢，碳钢复合板；钎焊；钎料；热轧；压下率中图分类号：１＿Ｇ４５４文献标识码：Ａ文章编号：０２５３—３６０ｘ（２０ｃｒ７）０５—０２５—０４租斟胤Ｏ序言随着建筑、电力、汽车、船舶等工业的迅速发展，不锈钢，碳钢复合板的使用范围不断扩大，需求量日益增加［１’２］。
目前，国内不锈钢／碳钢复合板的生产多采用爆炸一轧制复合工艺，存在着工艺流程长，工作环境差、界面平直度较差等问题，且产品规格集中为中厚板［３］。
因此，开发出一种适合于现代化工业生产的高性能不锈钢／碳钢复合薄板制备技术，具有重要的理论价值和应用价值。
钎焊作为一种异种材料的有效连接方法，已经在很多领域得到广泛应用。
目前，对不锈钢／钛合金、不锈钢／铜以及不锈钢／陶瓷等的钎焊接合工艺及理论的研究已取得了良好的成果１４’５Ｊ。
碳钢的化学性质较为稳定，熔点较高，对常用的硬钎料润湿性良好，是一种比较适合钎焊连接的材料。
因此，试验尝试通过钎焊的方法实现不锈钢与碳钢间的初结合，之后将钎焊复合板进行热轧，以获得界面结合强度高，产品质量优的高性能不锈钢／碳钢复合板。
层状金属复合材料技术
北京科技大学 材料加工工程专业《轧材质量控制与深加工技术》
11 层状金属复合材料技术
韩静涛 博士/教授/博士生导师
北京科技大学 材料加工工程学科 首席教授 中国钢结构协会冷弯型钢分会 理事长 中国金属学会 荣誉理事
随着科学技术突飞猛进的发展，人类对材料提 出了更为严格、苛刻的要求。金属基复合材料在设 计上综合了各组元的优点，弥补了各组元的不足， 具有单一金属或合金无法比拟的优异综合性能，成 为当今材料科学的研究热点之一。 层状金属复合材料是利用复合技术使两种或两 种以上物理、化学、力学性能不同的金属之间实现 牢固冶金结合而得到的新型材料。其中的各层金属 仍保持各自原有特性，但其整体物理、化学、力学 性能比单一金属得到了很大提高。
按照成形时各组分材料的状态，可以分为 固-固复合和固液复合两种。固-固复合主要是 指两种或者多种组元以固态形式进行结合，而 固液复合则是其中一种组元金属以液相形式与 另外一种金属进行直接复合。 经过几十年研究开发，层状金属复合材料 的制备和生产工艺已经日趋完善。各种固相或 者液相之间的复合工艺不断出现，不同组元组 合而成的新型复合材料也不断更新，以满足越 来越高的产品需求。未来的金属层状复合材料 将在新的复合加工方法、复合机制、使用性能 等方面进行大量的系统研究。
1 全冶金结合双(多)金属复合管技术开发 2 层压双(多)金属复合板技术开发 3 复合钢材新品开发
1 全冶金结合双(多)金属复合管技术开发
采用离心铸造+热挤压+冷拔（轧）工艺制造； 实现了界面的完全冶金结合； 兼具了两种金属的优点，具有优良的综合性能； • 耐蚀性好，耐高温、高压； • 较高冲击性能，各向机械性能一致； • 界面结合强度、持久强度、抗氧化性能高； 产品尺寸精度高，表面及内在质量好。
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辽宁科技大学科技成果——轧制复合层状金属材料
制备技术
成果简介
保护气氛轧制复合制备不锈钢/钢、钛/钢、铜/钢等板管型材，生产工艺简单、界面结合强度高、成材率高，具有较强的市场竞争优势，目前已开发出复合板材和管材。
采用复合浇铸技术可以制备均质致密超细组织钢锭，该项目已经完成初期实验研究，正在向重机行业和特钢行业转化。
采用H₂、CO等还原性气体可将热轧带钢表面氧化铁皮还原成金属铁，以此代替酸洗除磷，具有节能环保、设备投入少、运行成本低、表面质量好等优点，是轧钢生产中的又一项绿色生产工艺，具有广阔的开发前景。
知识产权情况
1、不锈钢/普碳钢复合板的连续还原轧制复合方法及其装置，ZL201010212721.0；
2、一种连续还原退火炉，ZL201210062060.7；
3、一种多芯还原多包共浇复合制备大型钢锭的方法及装置，ZL201510138188.0；
4、一种高速线材风雾混合控制冷却方法及装置，ZL2013103626012。