科技成果库
SCIENTIFIC AND TECHNOLOGICAL ACHIEVEMENTS LIBRARY
核级超纯净、超低铁素体316系列奥氏体不锈钢锻棒件的研制
发布日期：2023-10-16 | 浏览：次
技术详情
在新材料发展方面尤其是核电和半导体领域，因材料所处环境的特殊要求，所需材料与常规不锈钢材料有极大区别，在成分、纯净度和组织均匀性等指标方面都近于苛刻，长期依赖进口，不能实现材料自主保障。本项目主要针对奥氏体不锈钢超纯净度、超低铁素体和组织均匀性展开研究，通过电炉、真空感应炉、电渣重熔炉和真空自耗炉的不同匹配，掌握了不同冶炼路线对产品质量和性能的影响规律，实现了冶炼路线的多元化，依据不同指标选择优治炼路线，具有特点的是采用真空感应+电渣重熔+真空自耗三联工艺生产的合金棒材，实现了真空感应炉充N技术，将合金成分和纯净度控制在极低的水平，并通过成分控制和均匀化处理，将钢中的铁素体含量降低至0.5%以下，提高了材料性能稳定性，同时经过特殊的锻造工艺，实现316合金棒材的组织均匀性。
《中国制造2025》等产业规划也彰显我国向产业链上游进军的决心，以汽车、能源、工程机械、国防军工、核工业、半导体领域为代表的高端制造业迎来了快速、可持续发展，高端特种不锈钢的需求也将迎来增长机遇。
总投资预算
项目投入研发经费1040万元，全部为公司自筹。
市场分析
在全球产业竞争格局重大调整的宏观背景下，我国政府陆续发布相关政策，大力鼓励和支持以先进金属材料为代表的新材料产业发展，开发高附加值、高技术含量的产品。目前国内特钢产品档次不高、名牌产品欠缺、市场竞争力差，特种钢的产量仅占国际市场的3%左右，每年国内需求特种钢的40%仍然需要进口，受国外限制影响较大，因此高品质合金的自主保障成为我国面临的挑战。
该项目的实施具有以下几点显著的社会效益；
1、316系列合金材料制备技术得到跨越式发展，显著提升材料质量。
本项目在国内首次采用三联工艺生产，该技术提升了合金内部的纯净度，进而提高材料的使用性能。
2、缩小中外特种不锈钢差距，补齐短板，大幅提升我国关键战略材料制造水平、战略资源保障和武器装备快速制造能力。
本项目解决了目前316系列棒材纯净度差、组织不均匀性以及高铁素体含量等问题，同时通过真空感应炉充N技术，确保了成分的稳定性和内部纯净度，材料的质量水平与国外持平，进而可以推动核电、半导体等领域的316系列产品的国产化，确保国家生产安全性。
3、建立超纯奥氏体不锈钢生产体系，填补了我国采用真空感应+电渣重熔+真空自耗三联路线生产的空白。
经济效益
目前超纯系列合金棒材主要以核电、半导体设备等领域为主，包括江苏武进、浙江久立、江苏银环、江苏圣贤、河北宏润、德新钢管等客户。目前超纯316合金棒材已在我国某核电项目得到批产应用，部分产品在一些预研项目得到了应用，按每年生产2000吨计算，每年累计产值将能够达到1亿。
企业现状
中航上大高温合金材料股份有限公司是国家关键战略材料高值、高效、高技术循环再生利用的开创者，是国内唯一—家致力于高温合金返回料闭环再生的高新技术企业，成立于2007年，注册资金2.789亿元，拥有授权专利62项，建有CNAS实验室等10个研发平台，已成为我国军工和高端装备制造业关键性基础材料的重要生产研发基地。
公司专业从事高温及高性能合金、高品质特种不锈钢等特种合金产品的研发、生产和销售，已实现高温合金等国家关键战略材料的高质量、低成本、短周期生产交付，交付形态为自由锻件，广泛用于高端装备的生产制造领域，如航空航天、核电、燃气轮机及汽轮机等。公司聚焦中国与美国在高温合金质量、成本、产品稳定性等方面的差距，实现了国家关键战略材料高值、高效、高技术循环再生利用，在国内率先建立了关键战略材料返回料循环再生体系，填补了该领域国内技术的空白，打破了美国等发达国家在该领域的技术垄断；在高温合金高纯净化冶炼、难变形合金冷拉工艺技术等方面，实现了多个牌号的进口替代，航空航天领域国产高温合金冷拔材市场占有率达60%以上。
公司生产的高温合金、高性能合金等产品已广泛应用于我国研制和批产的各型航空发动机、飞机结构件等航空装备零部件及固体火箭发动机等航天装备零部件的制造。客户包括航空工业、中国航发、航天科技等高端装备制造业，产品销往全国各地。
