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宏正新材料
 

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研发中心

研发中心

泰州工程材料研究院经泰州市科学技术局批准,于2014年5月22日成立于C7娱乐。整个研究院建设总投入1510万元,拟建办公和研发试验场所1200平方米,新增仪器设备27 台套。

该研究院是以C7娱乐为依托单位,在该公司现有发展球团装备的基础上,主要进行纳米强化超高强度钢的研发。研究院集合了美国工程院院士、中国工程院外籍院士刘锦川、香港城市大学、南京理工大学、西北大学、北京科技大学、江苏大学等科研院所材料界精英,力求打造为泰州、江苏、中国乃至世界新材料研发、创新的高地。

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 刘锦川院士纳米钢项目

 

 刘锦川院士

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1960年获台湾大学机械工程学士学位,1964年和1967年获美国布朗大学材料科学与工程硕士和博士学位。毕业后一直在美国橡树岭国家研究院工作,先后担任金属与陶瓷部主任、设计组组长、高级研究员。现为美国工程院院士、中国工程院外籍院士。香港城市大学全职教授。他致力于研究先进材料,涉及的领域涵盖金属、合金、金属间化合物的物理冶金和力学行为;高温结构材料、贵金属、形状记忆合金、储氢材料的合金设计;金属基复合材料;环境对金属与合金材料的延性和断裂行为影响;先进材料加工等。他在以上领域均作出具有世界影响的成就,获专利28项,编写专著20部,发表论文300余篇。1988年获美国能源部颁发的美国总统奖。其他奖励包括ActalMetallurgical金奖等,被ISI收录为材料科学领域具有影响力的科学家之一。2006年国庆前夕,刘锦川院士荣膺中国政府为他颁发的“友谊奖”奖章。

 

项目引进

2012年入选“南京创业人才321计划”重点项目

专利

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 工艺原理

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纳米钢研发团队由美国工程院院士、中国工程院外籍专家院士刘锦川带领,联合香港城市大学、南京理工大学等科研院校,开发出一系列纳米技术相关的新型材料类产品。该系列纳米钢材料技术已完成工厂化实验,南京理工大学25kg真空感应熔炼炉和C7娱乐公司100kg感应熔炼炉熔炼条件下,拉伸强度均超过1200Mpa,延伸率大于10%,与香港城市大学实验室数据相符。本新型纳米钢用铁素体组织作为基体,通过添加适量的金属间化合物形成元素,在适当的热处理工艺下,在铁素体基体上析出大量纳米金属间化合物,发挥析出强化作用,明显提高钢的强度。另外还添加了纳米团簇形成元素,碳化物形成元素和微量碳元素,形成一定量纳米团簇和少量纳米碳化物,从而以纳米金属间化合物强化为主,结合纳米团簇和纳米碳化物复合强化,多种纳米析出相共同作用产生大限度的强化效果,制成低碳且综合性能优异的纳米金属间化合物强化的超高强度铁素体钢。该系列技术有很强的技术壁垒及超前性,目前国内其他科研机构只处于理论或实验室小试范围。

 

材料特性

与现有其他纳米钢或传统超高强度钢相比,本产品本具有以下特征:

1、综合性能优良。 低碳保证了钢的焊接性、韧性等综合性能。通过合理控制含碳量,利用新型纳米析出相替碳化物强化相对超高强度钢进行强化,并在不影响综合性能的前提下,有效发挥微量碳化物的积极强化作用。

2、工艺优化。铁素体钢韧性良好,服了马氏体钢快冷要求对材料尺寸的限制,特别是可采用连铸连轧工艺生产,能够节约能源、优化工艺。

3、降低成本。 与传统超高强度钢采用马氏体基体相比,在铁素体结构基础上利用新型纳米析出相强化机制开发新型超高强度钢具有极大的成本优势。

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 生产工艺

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根据不同的产品,可于电弧炉、转炉、感应炉中进行冶炼,然后可采用连铸方式生产铸坯或采用模铸方式生产铸锭,铸坯或铸锭具有良好的冷、热加工性能。接着可进行冷轧、温轧或者在800~1300℃范围内进行锻造或热轧,经轧制或锻造后将板材在800~ 1300℃范围内进行固溶处理,处理时间为 0.1 ~ 3 小时,随后冷却,冷却方式可为空冷、风冷、油淬或水淬,可冷却至室温或直接冷却至时效温度进行时效处理,时效处理在 400 ~ 600℃范围内进行,处理时间为 0.1 ~ 20 小时,随后冷却,冷却方式同样可为空冷、风冷、油淬或水淬,得到成品。

 项目进展

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C7娱乐与刘锦川院士签署合作协议

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C7娱乐与香港城市大学签署纳米钢材料技术独占许可协议
 

 中试

 

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2014年5月15日,真空中频感应炉熔炼10kg铸锭

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2015年8月20日,真空中频感应炉熔炼180kg铸锭

 

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2015年8月27日,热锻至120mm×120mm×1580mm

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2016年4月21日,真空中频感应炉熔炼300kg铸锭

 

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2016年4月24日,热轧至12.7mm厚板

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2016年4月26日,冷拉拔至10mm厚板

 

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冷弯

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矫直

 

2016年4月28日,纳米钢板冷弯和矫值。纳米钢板塑性高,冷加工变形性能优异

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冲击及拉伸试样

 

2016年7月13日,等离子氩弧焊实验。纳米钢板焊接性能优异,焊后无裂纹,焊缝处经退火处理后硬度与基体相当

应用领域

新型纳米钢以金属间化合物纳米团簇强化为主,并结合纳米碳化物细晶强化、其他固溶合金元素固溶强化以及位错强化等多种方式实现复合强化,从而获得拉伸强度在1200MPa以上,延伸率大于10%的强韧性匹配的性能,并具有优良的焊接性、耐腐蚀性且成本低,可广泛应用于汽车、舰船、桥梁、管线、能源、电站、海洋工程、建筑结构、压力容器、工程机械、集装箱及国防装备等领域。

市场调研报告

另外基于纳米技术主要是对材料及工艺(上述工艺的实施方式仅仅是示范性的,可在规定范围内作出各种其他替换、改变和改进。因而,本技术产品不限于上述特定客户,而仅由权利要求限定),小范围的材料及工艺变动即可应用在不同的领域,对于汽车、桥梁、管线、能源、电站、海洋工程、建筑结构、压力容器、工程机械、集装箱等不同的需求客户提供不同的产品。其中,汽车工业将可能成为未来纳米钢增速迅速的市场发展方向,基于国家汽车产业的减重规划,高强度,低重量的纳米钢将有可能替代传统车身锻造,仅仅这部分,既有千亿级别产值。

项目公司在已经建成的泰州市工程结构研究院基础上将建立院士工作站和博士后流动站,继续强化科研工作。目前超高强钢(其中拉伸强度在 1400 ~ 2000MPa)研究已经取得了初步的成果。未来二代钢目标客户为应用于火箭发动机体、起落架、防护钢板等对性能有特要求的领域,机械制造、车辆和其它军用民用装备。

特别对于超高强度建筑结构钢,从节能、环保的社会发展要求来看,钢结构作为超高层建筑的主体结构,取代钢筋混凝土将是社会发展的必然。目前惟一掣肘了这一进程的就是钢性能的缺陷达不到超高层建筑的设计要求。二代纳米钢针对这一市场有前瞻性布局,未来空间广阔。

合作洽谈

洽谈

 2016年4月2日沙钢集团董事局主席沈文荣一行访问项目公司,考察洽谈纳米钢项目。

洽谈

 2016年10月刘锦川院士应邀访问南钢,洽谈纳米钢项目产业化合作事宜。2017年4月10日,南钢董事长黄一新一行回访项目公司,考察调研纳米钢中试成果。

 

值此创新驱动中国特色社会主义新时代,纳米钢将助力我国从钢铁大国向钢铁强国的转变,因其连铸连轧的生产工艺可迅速形成百亿、千亿的产业规模。超高的强度、可焊性、优良的塑韧性及耐腐蚀性使其在国防、海洋工程、航空航天、高铁汽车、建筑结构等领域具有广泛用途,拥有十分重大的战略意义和经济前景。希望在有关领导和部门的协助支持下,尽快实现纳米钢项目的产业化,实现刘锦川院士产业报国、感恩桑梓的夙愿。值此创新驱动中国特色社会主义新时代,纳米钢将助力我国从钢铁大国向钢铁强国的转变,因其连铸连轧的生产工艺可迅速形成百亿、千亿的产业规模。超高的强度、可焊性、优良的塑韧性及耐腐蚀性使其在国防、海洋工程、航空航天、高铁汽车、建筑结构等领域具有广泛用途,拥有十分重大的战略意义和经济前景。