[01577725]高性能钢结合金工模具材料

该项目属于材料科学与技术领域。该项目通过自主开发新型高性能钢结合金材料和攻克传统钢结硬质合金生产关键技术难题，深入推进新型高性能钢结合金产品结构设计研究，获得了系列技术性突破，显著提高钢结合金综合品质和综合性能，满足高强度、大负荷工模具服役需要，为提高国产高端钢结合金材料及工模具在国际市场竞争力作出贡献，形成以下创新成果：1)提出一种新的纳米三氧化钨粉末的制备方法，制备的纳米三氧化钨颗粒细小均匀，粉末纯度高，具有节能环保，价格低廉、硬质颗粒与粘结金属结合良好、耐磨性能优异等特点，产品成本低；开发低氧含量硬质合金混合料加工技术，解决纳米WC颗粒尺寸不均和氧化、自燃等技术难题。2）提出采用WC或TiC为硬质相，Fe-Mo-Cr钢为粘结相，开发一种新型的高性能钢结合金材料，其中，WC、TiC硬质粉末需进行球化处理；同时添加微量元素Nb和B，实现采用微量元素合金对钢粘结相进行原位强韧化处理；3）提出采用无模旋锻技术对烧结坯进行锻造，攻克锻造后钢结硬质合金存在偏析、夹杂、疏松、孔隙等组织缺陷及硬质相易形成桥接相等行业共性技术难题，使钢结合金制品锻造时受到多向应力，显著抑制裂纹产生和扩展，形成可锻30kg以上大制品且组织分布细小均匀、性能优良钢结合金无模旋锻技术；4）提出采用冷等静压取代机械压制，采用“冷等静压+真空预烧+热等静压+锻造”工艺，提高钢结合金致密度，使烧结坯密度在98％以上，抗弯强度较传统机械压制法提高25-30%；在球磨工艺流程中增加两次加料预磨工艺，提高钢结合金混料均匀性，减少WC偏聚，加入稀土元素抑制WC溶解和复式碳化物Fe3W3C生成，减少硬质相桥接现象，抑制裂纹的形成与扩展，利于液相流动和对硬质相颗粒的润湿，显著提高致密度。该项目获授权发明专利2件，实用新型3件，发表论文5篇，其中EI收录4篇。主要技术成果均产业化并在国内外多家著名企业应用推广。近三年累计新增销售收入21795万元、利润7103万元、税收1662万元，为社会创造就业机会120多个。项目极大提升广东省高档模具制造和使用水平，促进金属加工，五金电子、机械、冶金、汽车模具及耐磨零件产品更新换代，带动相关行业转型升级。华南理工大学肖志瑜教授为组长的项目验收专家委员会对该项目的实施、成果及经济效益给予高度正面积极评价。暨南大学李卫教授为组长的鉴定委员会对项目的总体评价为：该项目技术成果及产品总体技术达到国内领先水平，具有推广应用价值。