超薄镍基高温合金箔材研发
需求类别: 技术研发(关键、核心技术), 产品研发(产品升级、新产品研发)
技术领域: 新材料
合作方式: 委托研发
技术转让(合作)费最高金额: 500.0万元
信息描述
需求详情:
1)超高纯净熔炼与成分精准调控技术的研发。超薄箔材对夹杂物容忍度极低,不仅需要将杂质元素O、N、S控制在极低的水平,还需控制非金属夹杂物的尺寸和数量,防止轧制过程中微米级夹杂物导致的贯穿裂纹。因此须突破真空感应熔炼(VIM)+保护气氛电渣重熔(ESR)双联工艺的纯化极限,解决O/N/H气体含量(≤5ppm)、S/P有害元素(≤10ppm)及非金属夹杂物(≤0.3μm)的控制难题。为保证超薄箔材的组织性能稳定性,还必须将各批次的成分波动控制在极低的范围内,实现成分的精准控制。 预期技术指标:合金成分波动范围:含量大于10%的元素波动控制在±0.3wt%,含量在1-10%的元素波动控制在±0.1wt%,含量低于1%的微量元素波动控制在0.05wt%,纯净度O≤5ppm, N≤5ppm, S≤10ppm, 夹杂物尺寸≤0.3μm。 2)多尺度轧制-热处理协同调控技术的研发。超薄箔材制备存在如下技术难点:①超薄化带来的变形抗力与尺寸效应激增。冷轧厚度轧至0.02毫米后,轧制变形抗力显著提升,且每道次需精确控制轧辊间隙以避免产生裂纹。同时,厚度降低导致晶粒取向和残余应力分布更复杂,控制不当易使晶粒粗化至单层晶粒,造成拉伸强度和塑性的异常下降,造成轧制断带。② 表面粗糙度与板型的精密调控。厚度减薄对表面粗糙度和板型要求更严苛。0.02mm箔材沿厚度方向应力梯度增大,极易出现裂边及边浪等板型问题,同时为防止断带,还必须进一步改善箔材表面的粗糙度。 预期技术指标:成品带宽≥100mm,厚度≤20μm(0.02mm),厚度公差±2μm;表面粗糙度Ra≤0.06μm(优于国际水平0.05μm);室温抗拉强度≥1000MPa。
现有基础:
宁波银亿科创新材料有限公司是宁波市高新技术企业,现有员工140人,拥有一支高素质的取向硅钢研发团队,公司设立了院士工作站、企业工程技术中心,公司产品通过了国家科学技术委员会中国钢铁工业协会的科学技术成果部级鉴定。公司还同安阳钢铁公司成立了合资公司,共同进行高磁感取向硅钢原料的研发、生产、销售。公司通过这几年的积淀,已为进军镍基合金功能材料打下了基础。公司现有中试及产业化建设场地约200亩、配套高端检测设备及建设资金、政府资金支持,现有研发人员89人,其中博士10人,硕士5人,另外公司聘请了国内知名高校、科研院所和企业的技术专家10人作为技术顾问,为项目转化提供人才支撑。银亿科创产学研合作以“双院士平台+产业化落地”为核心模式,通过与王一德(硅钢材料)和王博伟(取向硅钢技术)团队合作建立市级科创中心,成功实现年产14万吨高端取向电工钢(CGO/HIB)的产业化,产品广泛应用于电力装备领域。企业依托宁波科协资源,联动大连理工宁波研究院等机构推进技术转化,形成研发到量产的全链条创新体系,现已成为宁波高端金属材料产业链的关键环节,并获评省级高新技术企业资质。
简要描述:
本项目开展委外合作是突破技术壁垒、实现产学研高效协同的战略选择。需借助科研院所在微米级轧机设计、材料多尺度模拟等领域的专精优势,弥补团队在装备开发与数字孪生技术上的短板;从产业化角度,相关科研机构的技术积累,可快速实现超薄镍基高温合金带的落地,相较自主开发节约大量成本。 具体委外技术与指标如下: (1)合金成分精准设计与优化。解决多组元协同强化机制与箔材成型性的矛盾,平衡高温强度与塑性。建立微观结构、成分与带材性能的构效关系,并提供相应的理论模型。 预期指标:合金各主要元素含量范围分别为Ni >50%、Cr14%-23%、Mo 2.8%-10%、Nb+Ta 0.7%-5.5%、Ti 1%-2.75%、Co 1%-2%。完成合金成多组元素协同优化,实现6~8组元素合金成分波动范围≤±0.5at%,主元素(如Ni、Co、W)偏差≤±0.3at%,建立覆盖≥5种合金体系的成分设计数据库,申请发明专利2项(涵盖成分设计方法、组织调控工艺)。 (2)超箔材材(≤0.02mm)精密轧制技术。突破高纯净化冶炼、超薄箔材加工成型控制、高温合金高变形抗力下的纳米级表面质量控制与厚度均匀性难题,试制出超薄高温合金箔材,填补国内空白。 预期指标:纯净度O≤5ppm, N≤5ppm, S≤10ppm, 夹杂物尺寸≤0.3μm。箔材厚度≤20μm(公差±0.002mm);表面粗糙度Ra≤0.06μm;室温抗拉强度≥1000 MPa。