2021-KJ-1-012军用地面雷达关键零部件长寿命PIP技术研究及应用

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2021-KJ-1-012军用地面雷达关键零部件长寿命PIP技术研究及应用

日期：2021年12月27日来源：中国腐蚀与防护学会分享：

获奖项目编号：	2021-KJ-1-012
获奖项目名称：	军用地面雷达关键零部件长寿命PIP技术研究及应用
第一完成单位：	湖南红宇智能制造有限公司
项目联系人：	侯彬
联系人电话：	13770659352
联系人邮箱：	houbin79@126.com
项目简介：
中国机械工业发展规划明确提出，表面改性技术的应用和进步对高端装备的绿色制造、可持续发展至关重要。离子渗入技术是一种复合表面处理工艺，其通过将氮、碳和氧渗入黑色金属材料中，赋予零部件良好的耐磨性、耐蚀性及耐疲劳性能；离子渗入工艺过程环境友好、实现了零排放，在全球得到了广泛的应用。但是，现有离子渗入技术最大的不足是渗入温度过高和渗层深度太薄，无法满足高端武器装备制造发展的重大需求；再者，绿色制造的发展战略，需要研发新的离子渗入技术取代电镀铬等高污染性表面处理技术。鉴于此，在国家自然科学基金和省部级科技支撑等项目的支持下，完成单位组成协同创新团队，进行核心技术攻关，形成了技术体系完整、绿色环保和产业化应用的可控离子渗入技术（Programmable Ion Permeate，简称PIP），其主要技术内容和创新点如下： 1、首次将相图计算CALPHAD原理和FactSage计算机模拟软件用于渗剂的研究，解决了渗入过程中热动平衡和渗速慢的难题，发明了低温渗入（420℃，国外最低450℃）和不含有害物质的提高渗层深度的工艺材料。 2、研发了新的工艺方法，解决了渗层物相和渗层质量调控的难题；获得了可在产品上形成化合物层深度60μm（国外＜40μm）以内的可控的PIP工艺方法和工艺数据包。 3、研制了PIP技术专用环保设施，解决了废渣处理、废气排放和废水回用的技术难题。与镀铬工艺相比，综合能耗降低18%并解决了三废问题。 4、研制了PIP技术产业化装备，建成年产16000吨PIP产业化绿色环保生产线；其中，年产2200吨PIP产业化生产线实现了自动化、智能化并搭建了工业4.0框架平台。 5、建立了各种常用黑色金属材料PIP技术工艺参数数据库和零部件PIP处理工艺规范。该项目产业化生产线于2016年6月建成，并从2016年12月开始在工程机械上应用，现已在武器装备（雷达、轻武器、舰船等）、轨道交通、石油装备、汽车、煤矿机械、模具等领域应用。截至2020年底，该项目已产生超3亿元/年的直接经济效益和约100亿元的间接经济效益。该项目成果共获发明专利14项（6项受理中）、实用新型专利1项，发表论文22篇，制定企业标准3项。随着本项目的推广应用，将推动我国军用地面雷达表面改性技术的进步，提高零部件质量和武器装备水平，提升国际竞争力；将促进节能减排和环境保护，可替代镀铬工艺，解决重金属污染难题，延长零部件使用寿命，节约资源消耗；本项目产生了重大的经济效益和社会效益。