《新型绿色无铍高导高强铜基稀土合金研制》.doc

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1、《新型绿色无铍高导高强铜基稀土合金研制》项目总结报告一、项目概况项目名称：《新型绿色无铍高导高强铜基稀土合金研制》立项时间：2015年7月项目编号：BY2015065－01项目负责人：朱治愿合作企业：南京达迈科技实业有限公司经费预算：55万元主要研究内容：（1）、设计并优选了绿色环保高导高强Cu-Co-Si-Zr合金成份，使合金获得了强度与导电率良好匹配。（2）、研究确定了Cu-Co-Si-Zr合金熔铸工艺，研究了热机械处理工艺参数对合金相、组织、性能的影响，确定了合金热机械处理工艺参数。（3）、研究了合金工艺－－组织－－性能的关系，分析了Cu-Co-Si-Zr合金的时效析出规律，

2、揭示了合金的强化机理，标定了合金的强化相。（4）、与合作单位共同研究了Cu-Co-Si-Zr合金的小试生产的工艺方案，协助合作单位完成了合金的初步产业化生产。二、项目实施情况本项目由江苏科技大学联合南京达迈科技实业有限公司研究开发，目的是研制绿色无毒元素的高导高强铜合金，以替代含铍有毒元素的铜合金。2013年，两家单位组建研发团队展开前期的研发工作，研发团队由江苏科技大学朱治愿同志出任项目组长，合作单位南京达迈科技实业有限公司总经理和技术中心研发人员作为项目骨干成员参与到本项目的研发。2015年，本项目获得了江苏省科技厅的立项支持，在两家单位的共同努力下，很好完成了本项目既定的目标

3、，研究开发的Cu-Co-Si-Zr合金的各项性能指标均达到了项目合同考核的参数要求。2016年下半年，项目组开始在南京达迈科技实业有限公司开展产业化试制，经过近半年的小试、中试，目前已实现了Cu-Co-Si-Zr合金的初步产业化；在项目产业化期间，为了更好推进本项目的产业化，项目组对南京达迈科技实业有限公司进行了相关技术人员培训。本项目总经费55万元，合作单位支出40万元；项目组严格执行项目总费的预算，研发总经费中省拔经费15万元，其中直接经费开支13.3万元，主要用于支付研发过程中原材料、加工试验费、论文版面费、专利事务费等；截止2017年11月08日，共开支13.9万元，省拔经

4、费结余1.1万元。三、项目技术情况1、研究方法及技术路线（1）研究方法采用微合金化法设计高导高强铜合金成份，用正交试验对合金的成份进行优选；用Zr、Si、Ti元素的加入以替代Be元素，使制备的合金无毒；且Zr、Si元素的加入形成多元复合强化的效果，提升合金的强度和硬度。硬度计、万能试验机、涡流导电仪等设备测试合金的物理性能和力学性能，确定合金的最佳成型工艺参数。用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、XRD等手段对合金的组织及相结构进行分析，找出合金性能与组织之间的相互关系；揭示合金的强化机制。（2）工艺技术路线2、解决的关键技术、取得的突破性进展及创新点等（1）合金的成份设计；合金成份

5、的设计并通过相关试验进行合金元素的优选，用微多元化法替代有毒元素Be，以Co为主加元素，辅以Si、Zr元素，形成了新型绿色环保高导高强Cu-Co-Si-Zr合金体系。（2）合金的强化机理；通过透射电镜（TEM）、高分辨透射电镜（HREM）、X衍射仪（XRD）等分析手段，分析研了Cu-Co-Si-Zr合金强化机理，经标定合金的主要强化相由正交结构的Co2Si和三斜结构CoZr2Si2相组成。（3）通过熔铸及热机械处理工艺研究，确定了Cu-Co-Si-Zr合金强化工艺方法，并成功在合作单位进行了产业化生产。（4）Cu-Co-Si-Zr合金加工和使用过程无毒、无污染，项目产品具有良好的综

6、合性能，可实现对含铍有毒高导高强铜合金的替代。四、合同任务指标完成情况在项目的研制开发过程中，南京达迈科技实业有限公司投入了大量的人力、物力和财力。课题组为之付出了大量的心血和汗水。目前产品实现初步产业化，项目产品已经在汽车、电子、机械制造领域得到应用，市场前景广阔。目前已经全部完成了原来合同计划中的指标，如下：1、主要技术与经济指标完成情况本项目研究的Cu-Co-Si-Zr合金产品经江苏法尔胜材料分析测试有限公司和镇江解理材料检测有限公司第三方单位检测，技术指标如下：抗拉强度Rm738MPa屈服强度Rp0.2700MPa硬度HB226HB导电率e45.9％IACS软化温度T555

7、℃2、工作指标（1）获授权发明专利1项：一种环保自润滑耐磨铜合金，ZL201410081227.3，授权时间2016年5月25日；朱治愿、庄燕、宋克兴、戴安伦、徐德平、张竞（2）申请发明专利2项：电阻焊电极用高强高导耐磨无毒铜合金及其制备方法，201711074784.2，申请时间2017年11月6日；朱治愿、徐玲利、隋毅、蔡远飞、王泽鑫、陈洪美Cu-Ni-Be合金热机械处理强化工艺，201711074770.0，申请时间2017年11月6日，朱治愿、隋毅、蔡远飞、徐