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隨著高爐冶煉強度的提高和優質煉焦煤資源的緊缺加劇，以熱性質為重點的焦炭質量優化制備技術得到冶金界越來越重視。從煉焦煤性質、配煤原理、配煤技術、焦炭分子和微晶結構、焦炭熱性質控制因素、焦炭爐外處理技術及降低焦炭制備成本等方面持續研究焦炭優化生產理論和技術，提出了焦炭微結構與熱性質的定向控制的集成技術。 利用現代分析儀器XRD/XPS/SEM/TEM/ROMAN/AFM等全面系統的研究焦炭的碳微晶結構、氣孔結構，以及礦物質的化學組成等，提出了表征焦炭碳微晶的微晶化度、表征氣孔性質的氣孔粗糙度、表征礦物質對焦炭化學反應催化作用的催化指數等參數，揭示了控制焦炭熱性質的本征因素是焦炭微晶化度－氣孔結構參數－催化指數。 將冶金焦炭作為多孔脆性材料，運用材料力學及其破碎斷裂有關理論，研究了焦炭在加熱過程中的形貌變化、高溫熱膨脹性能、高溫彈性模量、高溫抗拉抗折強度等，提出了焦炭熱性質的新概念。 在全面系統的研究了煉焦煤性質和配伍性、配煤煉焦過程機理及其與焦炭熱性質關系的基礎上，提出了“碳合金”配煤新概念和初步實現焦炭微晶結構定向控制，建立了基于碳合金配煤理論的焦炭冷熱強度預測模型，擴大了煉焦煤源，使大型高爐用焦炭配煤中不粘煤配比最高可達到20％，可產生巨大的經濟和社會效益。 針對優質煉焦煤源日益緊缺的狀況，提出了進一步提高焦炭熱性質的爐外處理技術設想，并在實驗室內詳細研究了基于化學催化理論的負催化技術、化學氣相熱解沉積理論的表面處理技術等對提高焦炭熱性質的作用，表明合適的爐外處理技術可以大幅度提高焦炭熱性質。

針對我國高品質粉末冶金鐵基材料制備技術較薄弱的問題，在高品質鐵基粉末和高性能鐵基制品制備技術方面取得了突破。以 LAP100.29 水霧化鐵粉作為高密度低合金粉末基粉，添加母合金粉末、增塑劑經塑化處理后，再添加專用潤滑劑和石墨進行混合。首先將水霧化鐵粉及合金粉末進行粒度搭配，提高堆積密度；然后通過粉末結化處理，提高混合粉末的流動性、合金成分均勻性；接著通過粉末塑化處理，改善鐵粉顆粒整體塑性，從而獲得了具有高壓縮性的專用高密度成形粉末（圖 7）。合批粉末的松比為 3.2～3.4g/cm3，流動性≤30s/50g，壓縮性≥7.6g/cm3，粉末顯微組織如圖 2 所示。在混粉階段，設計制作了 5 噸/h 專用連續式混合裝置（如圖 6 所示），通過軟化處理的復合粉末及粘結劑、石墨等的定量供給和高效混合，合批制成高密度專用粉末，從而實現粘結化粉末的連續、穩定的批量化生產。圖 1 連續式混粉裝置圖 2 水霧化鐵粉和預處理后粉末顯微組織基于粉體塑性特性和改性原理，通過優化粉體粒度組成、改善粉體塑性變形能力，再結合高密度成形技術制備出高密度鐵基制品。首先將水霧化鐵粉及合金粉末進行粒度搭配，提高堆積密度；然后通過粉末結化處理，提高混合粉末的流動性、合金成分均勻性；接著通過粉末塑化處理，改善鐵粉顆粒整體塑性，從而獲得了具有高壓縮性的專用高密度成形粉末。在混粉階段，設計制作了連續式混合裝置，通過軟化處理的復合粉末及粘結劑、石墨等的定量供給和高效混合，實現粉末的連續、穩定的批量化生產。壓制過程中，采用多模板多缸聯動和計算機自動精確控制技術，提高壓坯密度均勻性; 通過模壁潤滑，降低粉末顆粒與模壁之間的外摩擦力，提高了壓坯密度及其均勻性。采用高密度成形技術制備出密度為 7.5~7.55g/cm3 的高密度鐵基制品，其抗拉強度、延伸率和疲勞強度都比普通鐵基材料顯著提高，具有綜合力學性能優異，尺寸精度高，使用壽命長等優點，如圖 8 所示。開發的高密度粉末冶金同步器系列及鏈輪系列等產品，已經通過了吉利集團、湖州求精、德爾福等公司的供貨評審，目前已形成批量供貨，項目期內實現產值 860 萬元，利稅 120 萬元，如圖 2 所示。建立了年產 5000 噸高密度鐵基制品生產線，如圖 4 所示。圖 3 高密度鐵基制品的拉伸曲線和疲勞性能圖 4 典型的高密度鐵基制品利用 δ 相燒結制備出接近全致密(>99.9％)的鐵基軟磁零件。利用加 P 液相燒結，大幅度降低了燒結溫度，縮短燒結時間。在 1200?C 燒結 2 小時，Fe-0.8％P 的相對密度可以達到為 98.5％。制備的鐵基軟磁材料的燒結致密度≥96%；磁導率（μm）≥6000，飽和磁感應強度≥1.6T，矯頑力≤110A/m。圖 9 是燒結溫度對高密度樣品最大磁導率和矯頑力的影響規律。隨著燒結溫度的升高，高密度純鐵樣品的磁導率提高，同時矯頑力下降；當燒結溫度達到 1450°C 時，樣品的磁性能有顯著提高，如圖 10 所示。升高溫度可以進一步提高材料的致密度，并促經晶粒的長大完善，進而提高材料的磁性能，如圖 11 所示。采用 HIP 和后續熱處理工藝，制備出全致密的鐵基軟磁材料，能夠進一步提高材料的磁性能。

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成果簡介在鋼鐵企業規模快速發展的同時， 大量備件的消耗給資源、 能源造成巨大浪費， 而市場競爭的日趨激烈又給降低生產成本帶來巨大壓力。 經驗證明， 應用表面技術在實現備件長壽化方面顯現出卓越的功效。 超音速噴涂產品涂層具有硬度高、 涂層孔隙率小、 涂層結合強度高、 涂層無分層現象以及涂層表面粗糙度低等優點， 代表著當前表面技術應用方面國際先進水平。 該項目的投建， 將可對冷軋生產線鍍鋅池內的沉沒輥和穩定輥， 連退爐中的高中低溫段爐輥， 張力輥、 糾偏輥、 轉向輥等各種工藝輥以及板坯連鑄

鐵基粉末冶金（P/M）零件溫壓工藝是90年代國際上出現的一個粉末冶金新技術。該技術通過對于適當的鋼鐵粉末及潤滑劑系統在一個不太高的溫度（100-150℃）下壓制，可使鐵基P/M零件生坯的密度增加0.1-0.3g/cm3。1994-1998年，瑞典、美國、瑞士、加拿大和臺灣保來得公司已先后建立了20多條溫壓生產線，已能生產30 余種密度在7.25-7.60 g/cm3的高密度鐵基P/M零件。 本項目根據我國的粉末冶金發展和設備水平，通過“九五”攻關“轎車用合金粉末和高強度溫壓技術研究”及國家863計劃項目的執行，獲得了一批重要的研究成果。用國產設備和研究的模具及潤滑系統，成功地實現了軟磁材料、高強度燒結鋼、復合材料零件的溫壓。本項目可提供經濟的溫壓系統設計、工藝參數的優化設定、溫壓零件提高疲勞強度的表面處理和新產品的開發。產品的綜合水平達到國際和國內先進水平。 該項目適用于溫壓產品主要應用于高強度汽車、轎車、電動及風動工具粉末冶金燒結鋼零件。如高壓油泵齒輪、鏈輪、密封環、活塞環、磁軛等。

本成果為先進控制在鋼包精煉爐電極控制中的應用。鋼包精煉爐先進控制系統包括鋼包精煉爐電極對象、數據采集通道、神經網絡PFC-PID控制器、電極調節裝置，上位機，如圖1所示。數據采集通道主要實現信號的采集和轉換，采集的信號包括變壓器一次側電壓、電流信號，二次側電壓、電流信號；神經網絡PFC-PID控制器根據采集和計算的信號，利用控制模型計算出電電極調節器的輸入信號輸出給電極調節裝置；電極調節裝置實現信號的轉換，控制執行機構實現電極的升降。控制系統采用“恒阻抗”策略，實現了基于神經網絡的預測控制（PFD

本技術基于粉體流變塑變特性和改性原理，創立了一條通過優化粉體粒度組成、改善粉體塑性變形能力，采用一般成形與燒結設備制備高密度低合金粉末冶金結構件的新途徑。其主要工藝流程為：首先根據水霧化鐵粉顆粒的形狀和粒度特征，按比例進行合批，添加母合金粉末和增塑劑（Polylub）混合后，在還原爐（溫度760-820℃）中進行塑化處理，再添加專用潤滑劑(C38H76N202)及石墨，獲得具有良好壓縮性和成形性的混合粉末；混合粉末在室溫狀態下，經模壓成型，高溫燒結后得到高密度粉末冶金結構件。與傳統工藝相比，該新工藝具有以下特點和創新點：①以國產水霧化鐵粉為主要原料，通過綜合利用優化粉末粒度組成、添加母合金粉、增塑劑進行塑化處理，再添加石墨和潤滑劑等制備高密度低合金成型粉末，顯著提高了原料粉末的壓縮性和成形性，為生產高密度粉末冶金結構件提供了原料保障；②針對產品結構和形狀特點，改造設計了三上三下專用模架及自動送料系統，實現自動移粉，采用模壁潤滑技術，有效控制了產品成分和密度的均勻性，生產效率提高1倍；③可以采用傳統壓機和燒結設備，所需新增投資少，制造成本低；④與原機械加工的結構件相比，具有尺寸重復性好、運行噪音低、耐磨性好、使用壽命長等特點，生產成本較機加工工藝降低47%以上，較國外溫壓成形工藝降低60%以上。相關產品已申請國家專利20多項，其中5項授權為國家發明專利，10項授權為國家實用新型專利。

本發明公開一種銅基粉末冶金剎車片材料及其制備方法和應用，該銅基粉末冶金剎車片材料由如下重量百分比的原料制得：銅粉54wt％～67wt％，石墨13wt％，鐵粉4wt％～17wt％，鐵鉻合金8wt％～14wt％，碳化硅1wt％～4wt％，二氧化硅1wt％～4wt％；其制備方法包括如下步驟：1)按配比稱取原料，放入混料機中混配均勻；2)將混配好的原料裝入模具中，在真空氣氛或在氮氣保護下采用熱壓燒結或放電等離子燒結得到綜合性能優異的剎車片材料。制得的剎車片材料致密度和硬度高，摩擦系數穩定，耐磨損，綜合性能優異，可以滿足高鐵列車制動摩擦片需求。該銅基粉末冶金剎車片材料可用于制備剎車片，制備方法為：采用Q235作基材，將制備銅基粉末冶金剎車片材料的原料與基材經熱壓燒結工藝進行復合燒結，得到剎車片。

（專利號：ZL 201410317209.0） 簡介：本發明公開了一種以含鐵冶金塵泥為主要原料制備Fe2O3/Al2O3載氧體的方法，屬于固體廢棄物利用技術領域。該方法通過酸解和pH調節的溶膠凝膠方法在含鐵冶金塵泥中得到含有Fe-Al粒子的溶液，將該溶液氧化得到復合粒子溶液，以此為Fe-Al源進行pH調節，產生兩種元素的氫氧化物沉淀，最后在氧氣或者空氣氣氛下焙燒生成Fe2O3/Al2O3載氧體。與傳統方法相比，該方法制備Fe2O3/Al2