技术成果|高钒高耐磨合金及复合成型技术

1 成果介绍
针对国家矿山、冶金和水泥等行业对高性能耐磨材料的重大需求，团队首次提出以碳化钒（VC）为主耐磨相，采用原子置换控制技术、团球化控制技术、耐磨相与基体的协同控制技术，开发出了高品质的高钒耐磨合金材料，解决了耐磨材料强韧性不匹配、性能不均、耐磨性差等问题；发明了双金属液-液、自熔铸渗及液-固复合技术，提高了耐磨部件性价比，大大提高了机械装备使用寿命及作业效率，满足了我国机械装备快速发展对金属耐磨材料的重大需求。
2 成果创新点：
（1）确定了高钒合金的耐磨相结构类型，提出耐磨相控制方法与高钒合金成分设计原则，研制出了高钒合金。首次发现I型碳化钒（VC）内部存在纳米增强粒子，且与基体存在共格关系。采用原子置换控制技术，解决了碳化钒多种结构并存难题，获得了团球化且弥散分布的VC相。
（2）提出了与VC匹配的奥氏体储能效应理论，控制了磨损稳定性。通过建立能量储放模型，控制了高钒合金的基体组织；确定了高钒合金的最佳奥氏体量和连续冷却转变（CCT）曲线，揭示了高钒合金成分、显微组织与耐磨性的内在关联，解决了耐磨材料磨损稳定性控制问题。
（3）发明了高钒合金与低合金钢的液-液复合技术、局部自熔铸渗复合技术和半连续复合铸造高钒合金与低合金钢的液-固复合技术。采用控量、控时、控温及随流液面保护技术，实现了不同金属液-液复合。通过热物性匹配，控制小局部还原气氛，实现了自熔铸渗复合成型。
（4）发明了半连续复合铸造高钒合金与低合金钢的液-固复合技术。基于热容量耦合，采用电磁感应技术，控制液面温度与结晶拉拔速度，解决了液-固复合非稳态凝固过程组织和应力诱发裂纹的技术难题，实现了不同物性参数金属复合的高性价比集成。
3 成果应用范围
该项目开发了轧辊、导卫板、颚板、圆锥衬板、衬板等高钒合金产品，耐磨性比高铬合金提高4-5倍，比钨系高速钢提高50%。获得国家自然科学基金项目3项，河南省重大科技攻关和产学研合作项目各1项；获得授权发明专利12项；出版专著2部；发表论文102篇（SCI/EI收录59篇）；省部级成果鉴定6项。

由于具有优异的耐磨性和使用安全性，正在推广到于深海油田钻井、隧道掘进、重型装甲、航空航天、生物工程等相关装备。

需要提供产业化需要的生产线建设费，包括：设备、厂房建设、及工人的劳务费等，产权归属、利益分配等问题可以进一步协商。