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本發(fā)明公開(kāi)了一種非晶合金絲的制備方法及電拉拔裝置，基于金屬材料的電塑性原理，在拉拔過(guò)程中對(duì)材料通以脈沖電流以提高其塑性，使難以冷加工的非晶合金可被多道次拉拔加工，得到不同線徑的非晶合金絲。電拉拔裝置包括第一導(dǎo)向輪，第一加電電極，第一絕緣模塊，加工模具，第二絕緣模塊，第二加電電極，脈沖電源裝置，冷卻裝置和第二導(dǎo)向輪。兩個(gè)導(dǎo)向輪牽引材料運(yùn)動(dòng)；脈沖電源裝置通過(guò)兩個(gè)電極向材料通以脈沖電流；材料在加工模具輸出端冷卻后得到成型材料。本發(fā)明提出了一種可連續(xù)生產(chǎn)且線徑可控的非晶合金絲制備方法和裝置，實(shí)現(xiàn)了制備過(guò)程數(shù)

非晶合金作為一種新型材料，不僅具有高的強(qiáng)度、高硬度，還具有良好的耐磨性；同時(shí)，因其原子無(wú)規(guī)則排列，沒(méi)有晶界等缺陷，而具有突出的耐蝕性，是當(dāng)前材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。目前用于制備非晶涂層的熱噴涂技術(shù)主要包括等離子噴涂和高速火焰噴涂。一般利用電弧噴涂制備的Fe基含非晶相涂層，其非晶相含量為40～60％。相對(duì)于這些噴涂技術(shù)而言，激光熔覆技術(shù)能夠獲得完全非晶態(tài)的合金涂層。磨損試驗(yàn)表明含非晶相涂層的耐磨性是普通碳鋼的12倍。此外，激光熔覆技術(shù)能夠顯著提高涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度，達(dá)到冶金結(jié)合。采用激光熔覆技術(shù)在金

研發(fā)階段/n內(nèi)容簡(jiǎn)介：MC型多元低合金抗磨鑄鐵磨球是一種性能優(yōu)異的抗磨材料。該技術(shù)是將幾種具有不同功能的合金對(duì)鑄鐵進(jìn)行微量合金化，并采用特殊的變質(zhì)處理技術(shù)和先進(jìn)的激冷鑄造工藝，使生產(chǎn)出的鑄件具有生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、可靠，其材質(zhì)具有韌性和高硬度，不易破碎且耐磨等特點(diǎn)，可采用沖天爐、電爐熔煉，材質(zhì)不需熱處理，該材質(zhì)廣泛用于磨球、襯板等易磨件。該產(chǎn)品僅用于建材、電力、選礦、化工等行業(yè)的磨球一項(xiàng)，國(guó)內(nèi)每年消耗達(dá)100多萬(wàn)噸。技術(shù)指標(biāo)：材質(zhì)硬度：HRC48-55；沖擊值：ak>5J/m2；破碎率：

本發(fā)明公開(kāi)了一種鐵基非晶合金磁性材料及其制備方法。該合金材料的化 學(xué)分子式為：(Fe100-aCoa)x-Dyy-Bz-Siw，式中的x，y，z，w為原子百分?jǐn)?shù)：60≤x ≤75，5≤y≤25，20≤z≤25，0≤w≤10，0≤a≤10，且x+y+z+w＝100。該合金 的制備過(guò)程如下：將工業(yè)純金屬原料以及FeB合金按合金配方配料，采用真空 感應(yīng)熔煉成母合金，然后用單輥甩帶法制得非晶薄帶。本發(fā)明具有較好的玻璃 形成能力，且軟磁性能優(yōu)良。所需的原材料大多為工業(yè)純度，從而降低了成本， 同時(shí)制備工藝簡(jiǎn)單，可廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)材料和磁性材料等方面。

鋁合金結(jié)晶組織的微細(xì)化會(huì)顯著提高鋁材的強(qiáng)韌性、組織均勻性、致密性、 耐蝕性、加工工藝性和表面質(zhì)量等，并減少偏析和裂紋等諸多鑄造缺陷。目前， 國(guó)內(nèi)外通常采用 Al-Ti-B 或 Al-Ti-C 中間合金來(lái)細(xì)化晶粒，但 Al-Ti-B 中間合金 126 的形核襯底質(zhì)點(diǎn) TiB2 本身的直徑大小在 0.5-3.0μm，而且往往以較大的聚集團(tuán) 形式存在，如此大的顆粒團(tuán)在加入到鋁合金中后會(huì)帶來(lái)一系列的副作用。而普 通 Al-Ti-C 中間合金細(xì)化效果不穩(wěn)定，易衰退，難以滿足鋁制品產(chǎn)品質(zhì)量的要 求。 Al-Ti-C 中間合金之所以細(xì)化效果不穩(wěn)定和容易衰退，是由于其中的 TiCx 晶體存在較多碳空位，從而使之失穩(wěn)，且隨 TiCx中碳空位數(shù)量的增加，Al 原子 在 TiCx 表面的偏聚及有序化受到抑制，由原來(lái)的完全共格逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌耆?格。因此，減少 TiCx中的碳空位是提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和生核效率的關(guān)鍵。 研究表明，無(wú)空位的 TiC 是鋁的有效生核襯底，在接近凝固點(diǎn)的鋁熔體中， Al 原子能夠依附于其周?chē)纬梢粋€(gè)完全共格的有序區(qū)，最終促進(jìn) α-Al 生核和鋁 晶粒細(xì)化。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究和探索發(fā)現(xiàn)，TiCx 中的碳空位可以被原子半徑較小 的 B、N 等原子填充，最終形成摻雜型的 TiCxB1-x和 TiCxN1-x等粒子，從而降低 空位濃度并提高異質(zhì)生核能力。 B 摻雜型 Al-Ti-C 晶種合金中含有大量直徑在 1μm 以下（亞微米）的 TiCxB1-x 晶核襯底粒子，且彌散分布，當(dāng)將該中間合金以微量（0.15%左右）加 入到待細(xì)化的鋁及其合金熔體中后，立即釋放出大量的亞微米級(jí)的摻雜型 TiC 晶核，從而使待細(xì)化鋁合金的晶粒組織得到顯著細(xì)化甚至超細(xì)化（指晶粒直徑 在微米級(jí)）。因此，采用摻雜型 Al-Ti-C 晶種合金對(duì)鋁熔體進(jìn)行晶粒細(xì)化處理 將是鋁加工行業(yè)又一次重要的技術(shù)進(jìn)步。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介 本泵過(guò)流部件為內(nèi)襯陶瓷、外加水泥隔離層，采用兩級(jí)葉輪與導(dǎo)葉。泵進(jìn)液口在軸 密封同向，軸密封處在低壓環(huán)境下；應(yīng)用范圍廣泛：該泵備有多種可以互換的襯里材料， 可以適用各種化學(xué)性質(zhì)的腐蝕性、磨蝕性清液和料漿的輸送，而且各種不同材料的備件 互換性能好，用戶調(diào)整極為方便。雙級(jí)耐腐耐磨料漿泵的耐磨性好，為以較低的單個(gè)葉 輪線速度，獲得較高的泵出口壓力，從而克服了單級(jí)料漿泵為增加壓力而增加線速度， 而導(dǎo)致葉輪、泵殼磨損加劇的缺點(diǎn)，有效提高了葉輪、泵蓋等磨損件的使用壽命。175 性能指標(biāo)

輕量化和綠色制造是實(shí)現(xiàn)航空航天和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域節(jié)能減排的重要手段，鋁合金是其輕量化首選，但傳統(tǒng)鋁合金服役性能不能滿足高端制造業(yè)發(fā)展的要求，制造過(guò)程也存在高污染、高能耗、質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題。以新思路、新原理、新材料、新工藝克服關(guān)鍵共性難題，突破鋁合金力學(xué)性能瓶頸、取代落后工藝是必然選擇。 本項(xiàng)目以多相熔體原子團(tuán)簇演變調(diào)控為突破口，發(fā)明系列納米晶種材料，提出納米晶種技術(shù)，已成為大幅提升鋁合金的綜合性能和加工工藝性能的創(chuàng)新手段。 傳統(tǒng)鑄造鋁硅合金生產(chǎn)中通常添加磷鹽、赤磷或磷銅合金調(diào)控共晶及過(guò)共晶Al-Si合金中的初晶硅相的尺寸、形貌及分布，但存在磷量不可控、變質(zhì)效果及產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、P2O5污染嚴(yán)重的問(wèn)題。生產(chǎn)中通常采用傳統(tǒng)Al-Ti-B及Al-Ti-C細(xì)化劑鋁合金基體的α-Al枝晶，但是因Si“中毒”及Zr “中毒”，對(duì)含Si或含Zr鋁合金幾乎失去細(xì)晶強(qiáng)化作用。基于以上難題，山東大學(xué)發(fā)明了用于調(diào)控初晶硅相的Al-P系納米晶種材料及用于鋁合金晶粒細(xì)化的強(qiáng)效AlTiC-B系納米晶種材料。 Al-P系納米晶種：①節(jié)能減排：與傳統(tǒng)工藝相比，避免了P2O5有毒氣體排放，簡(jiǎn)化工序，節(jié)能降耗。②產(chǎn)品質(zhì)量提升：實(shí)現(xiàn)了初晶硅尺度及構(gòu)型高效調(diào)控，鋁活塞鑄件抗拉強(qiáng)度提升0%，體積穩(wěn)定性和可靠性顯著提高。③高純化：可將鋁熔體中Ca、Na、Sr含量分別由22 ppm、14ppm、14 ppm降低至1 ppm以下。 AlTiC-B系納米晶種：①解決了Si、Zr細(xì)化“中毒”等難題，有效調(diào)控基體相。②提升了Al-Cu系鋁熔體的流動(dòng)性，解決了熱裂、澆不足等行業(yè)難題。③提升了鑄件性能：與傳統(tǒng)Al-Ti-B相比，使A356合金屈服強(qiáng)度提高15%，延伸率提高37%；使2024合金抗拉強(qiáng)度由398MPa提升至550MPa，延伸率由9.8%提升至15.5%。 獲獎(jiǎng)情況:2016年度山東省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)，納米晶種合金系列產(chǎn)品與耐熱高強(qiáng)輕金屬材料的創(chuàng)制及應(yīng)用2009年度山東省技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，硅-磷和鋁-磷合金研制與發(fā)動(dòng)機(jī)活塞材料強(qiáng)化新技術(shù)2005年度山東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，富磷富碳中間合金的研究與應(yīng)用2004年度教育部技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，高效Al-P中間合金及其變質(zhì)處理

成果描述：針對(duì)微鉆在使用過(guò)程中失效的主要形式和原因，納米粉在燒結(jié)成微鉆硬質(zhì)合金的過(guò)程中，出現(xiàn)WC晶粒異常長(zhǎng)大，帶來(lái)性能的明顯降低這個(gè)問(wèn)題，研究了添加特種晶粒長(zhǎng)大抑制劑的作用和燒結(jié)過(guò)程優(yōu)化研究。現(xiàn)已能批量生產(chǎn)Ф3.75標(biāo)準(zhǔn)微鉆生產(chǎn)用納米晶硬質(zhì)合金棒材，該棒材強(qiáng)度高、硬度高、壽命長(zhǎng)、加工性能好、實(shí)物質(zhì)量水平已達(dá)同類(lèi)產(chǎn)品（三菱、東芝、SANDVICK）的先進(jìn)水平。市場(chǎng)前景分析：硬質(zhì)合金生產(chǎn)廠家生產(chǎn)納米硬質(zhì)合金制品，特別是為國(guó)內(nèi)需求量巨大的高密度印制電路板鉆孔用微鉆的硬質(zhì)合金棒材的生產(chǎn)。 2005年消耗量超過(guò)1000萬(wàn)只的PCB企業(yè)有16家，超過(guò)500萬(wàn)只的企業(yè)近40家。國(guó)內(nèi)PCB行業(yè)2005年消耗微鉆總量在4億只以上，采購(gòu)資金超過(guò)40億元，微鉆使用壽命短和鉆機(jī)換刀頻繁已成為制約整個(gè)PCB業(yè)提升利潤(rùn)空間和產(chǎn)出效率的瓶頸。市場(chǎng)迫切需要鉆孔質(zhì)量好、使用壽命高、價(jià)格適中的PCB微鉆產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)PCB微鉆生產(chǎn)用硬質(zhì)合金棒材每年需求量約200萬(wàn)公斤，一半以上需要進(jìn)口，需求量巨大。與同類(lèi)成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：橫斷面彎曲強(qiáng)度 /MPa≥3500 硬度/HRA≥92.5 WC晶粒度/μｍ﹤400nm 金相組織為A02B00C00 密度 /g/cm3≥14.4 國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有優(yōu)良磁性能的FeTbBSi系非晶合金及其制備方法。 該系非晶合金的化學(xué)分子式為Fe100-x-y-zTbxBySiz，其中x、y和z分別為T(mén)b元素、 B元素和Si元素的原子百分?jǐn)?shù)，100-x-y-z為Fe元素的原子百分?jǐn)?shù)，1≤x≤25， 20≤y≤25，0≤z≤10。該合金的制備方法如下：將工業(yè)純金屬原料以及FeB合 金按合金配方配料，采用磁懸浮感應(yīng)熔煉成母合金，然后用單輥甩帶法制得非 晶薄帶。本發(fā)明鐵基非晶合金具有高的磁致伸縮系數(shù)，軟磁性能優(yōu)良，同時(shí)成 分簡(jiǎn)單，并擁有良好非晶形成能力。本發(fā)明的FeTbBSi系非晶合金可以廣泛應(yīng) 用于結(jié)構(gòu)材料和軟磁材料等方面。

研制出了多個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鐵磁性非晶、納米晶軟磁合金材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、軟磁性能、耐蝕性能及對(duì)染料廢水高效降解性能，具體研究成果包括：（1）高飽和磁感低損耗納米晶軟磁合金：研制了FeSiBPCu系列納米晶軟磁合金，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)1.8T以上，1.5T/50Hz條件下的鐵損僅為0.29W/kg，是高級(jí)取向硅鋼鐵損的1/2，技術(shù)性能遠(yuǎn)優(yōu)于日本主要生產(chǎn)和大力推廣的FINEMET納米晶合金系列產(chǎn)品，在高效節(jié)能電機(jī)、無(wú)線充電系統(tǒng)、新能源汽車(chē)等技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊市場(chǎng)前景；（2）鐵磁性非晶合金構(gòu)件涂層：制備了厚度達(dá)9mm的非晶合金構(gòu)件涂層，非晶度90%以上，孔隙率低于1%，平均硬度達(dá)976HV，內(nèi)聚強(qiáng)度為237MPa；利用激光熔覆技術(shù)進(jìn)一步改善其力學(xué)性能，斷裂強(qiáng)度達(dá)1800Mpa，具有優(yōu)異的耐蝕性能和耐摩擦磨損性能，適用于各種功能構(gòu)件的在線修復(fù)；（3）鐵基非晶合金化學(xué)性能研究：研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/納米晶合金在對(duì)染料廢水的高效降解，發(fā)現(xiàn)合金表面的“自更新”行為可有效提高合金的重復(fù)利用性，同時(shí)良好的熱磁調(diào)諧性使合金便于降解后的自動(dòng)回收，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高效、低成本處理印染廢水，解決水污染問(wèn)題具有重要的應(yīng)用價(jià)值。