高性能玻璃纖維低成本大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)與成套裝備開發(fā)參與情況

主要完成人：張毓強，曹國榮，楊國明，邢文忠，顧桂江，章 林，何壽喜，張 燕，張志堅，葉鳳林

主要完成單位：巨石集團有限公司

2016年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。

高性能低成本高速鋼專利目的

《高性能低成本高速鋼》所要解決的技術(shù)問題是提供了一種高性能低成本高速鋼，不僅要進一步降低稀缺元素的含量，從而使鋼材成本大幅減少；而且其性能達到通用高速鋼M2水平，尤其在高轉(zhuǎn)速、大進刀量條件下使用時性能優(yōu)于M2鋼。

高性能低成本高速鋼技術(shù)方案

《高性能低成本高速鋼》所采用的技術(shù)方案是，該高速鋼的各種元素含量為：0.8-1.2Wt％C，1.7-3.0Wt％Si，0.3-1.0Wt％RE，3.5-5.0Wt％Cr，1.0-3.0Wt％Mo，2.5-4.5Wt％W，0.8-1.6Wt％V，0.1-0.5Wt％Mn，雜質(zhì)元素P和S含量分別小于0.03Wt％，其余為Fe。

上述合金元素中的C、W、Cr、Mo、V在高速鋼中的作用已為公知。該發(fā)明中Si作為主要合金元素并高含量地加入，其主要作用機理在于：Si能促使高速鋼凝固時形成的對性能有害的M2C在再次加熱時分解為M6C及MC，從而可消除柱狀M2C，使碳化物細(xì)化，韌性提高。此外，Si還能細(xì)化回火時析出的二次碳化物，使回火硬度提高；Si能細(xì)化奧氏體晶粒，提高600℃紅硬性及低溫淬火硬度；Si還可以改善高速鋼的切削性能和磨削性能。雖然有專利如公開號CN1296084A、CN1047536A、CN1055773A、CN1049189A等合金中也加入了Si，但其成分設(shè)計中Si含量的上限也均在該發(fā)明的下限之下；在其它的一些文獻報道中，Si在高合金高速鋼中雖然也有應(yīng)用，但只是作為輔助元素而非主要合金元素應(yīng)用。該發(fā)明中加入高含量RE，其主要作用機理在于：RE能凈化鋼液，進而凈化合金的晶界，并有細(xì)化晶粒、碳化物析出相，改變夾雜物形態(tài)和分布，從而提高熱加工塑性和常溫的韌性作用。該發(fā)明中加入微量的Mn，主要起到固溶強化作用，提高合金強度。

高性能低成本高速鋼改善效果

該合金的優(yōu)點在于：

（1）使用了高含量的資源豐富、廉價的Si，大幅度降低了2006年1月前已有通用高速鋼中的貴重元素含量，從而使鋼材成本顯著降低；

（2）使用了高含量的中國資源豐富的RE，從而明顯改善了冶金質(zhì)量；

（3）《高性能低成本高速鋼》的鋼各項性能不低于通用高速鋼，部分性能明顯高于通用高速鋼，尤其是在高轉(zhuǎn)速、大進刀量條件下使用時更顯其性能的優(yōu)勢。

2009年，《高性能低成本高速鋼》獲得第六屆江蘇省專利項目獎優(yōu)秀獎。

1 概論

1.1 過程工業(yè)與過程裝備成套技術(shù)

1.1.1 過程工業(yè)

1.1.2 過程裝備成套技術(shù)

1.2 典型成套裝備示例

1.3 過程裝備成套技術(shù)的主要任務(wù)和基本要求

學(xué)習(xí)要求

參考文獻

2 工藝開發(fā)與工藝設(shè)計概述

2.1 工藝過程開發(fā)及工藝路線選擇

2.1.1 工藝過程開發(fā)程序

2.1.2 工藝路線選擇

2.2 工藝設(shè)計的內(nèi)容及設(shè)計文件

2.2.1 工藝設(shè)計的內(nèi)容和程序

2.2.2 初步設(shè)計的設(shè)計文件

2.2.3 施工圖設(shè)計的設(shè)計文件

2.3 工藝設(shè)計中的全局性問題

學(xué)習(xí)要求

參考文獻

3 經(jīng)濟分析與評價

3.1 投資估算與成本分析

3.1.1 工程項目投資估算

3.1.2 工藝裝置投資估算方法

3.1.3 生產(chǎn)成本和費用分析

3.2 經(jīng)濟評價

3.2.1 財務(wù)評價

3.2.2 不確定性分析與方案比較