2020陜西省“先進(jìn)金屬材料”科技重大專項(xiàng)(第一批)申報(bào)指南

1、陜西省“先進(jìn)金屬材料”科技重大專項(xiàng)（第一批）申報(bào)指南制造業(yè)材料是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體。陜西金屬材料發(fā)展特色鮮明，人才技術(shù)優(yōu)勢(shì)突出，為突破鈦、鎂、鉬等材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的一系列問題，進(jìn)一步增強(qiáng)我省金屬結(jié)構(gòu)材料和金屬功能材料競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)， 推進(jìn)先進(jìn)金屬材料產(chǎn)業(yè)升級(jí)，助力區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，經(jīng)陜西省科技重大專項(xiàng)聯(lián)席會(huì)議第三次會(huì)議審議決定，啟動(dòng)實(shí)施陜西省新材料領(lǐng)域科技重大專項(xiàng)。根據(jù)重大專項(xiàng)實(shí)施方案的總體部署，按照“成熟一項(xiàng)，論證一項(xiàng)，啟動(dòng)一項(xiàng)”的原則，現(xiàn)發(fā)布陜西省“先進(jìn)金屬材料”科技重大專項(xiàng)第一批課題申報(bào)指南。一、專項(xiàng)總體目標(biāo)本專項(xiàng)重點(diǎn)圍繞先進(jìn)金屬材料中的鈦合金、鉬合金、鎂合金及超導(dǎo)材料四個(gè)方向開展科學(xué)研究與技術(shù)

2、開發(fā)，進(jìn)一步解決和突破制約我省先進(jìn)金屬材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題，全面提升我省先進(jìn)金屬材料領(lǐng)域的工藝技術(shù)、材料制備平臺(tái)的自主研發(fā)能力，取得基礎(chǔ)理論研究的原創(chuàng)性成果，突破“卡脖子”材料、技術(shù)和關(guān)鍵共性技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用示范，實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，促進(jìn)我省先進(jìn)金屬材料產(chǎn)業(yè)多樣化發(fā)展和工藝綠色化發(fā)展，確保我省在先進(jìn)金屬材料領(lǐng)域國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的地位。二、總體布局及要求（一）本專項(xiàng)按照<中國(guó)制造2025> 陜西實(shí)施意見提出的建設(shè)陜西材料強(qiáng)省戰(zhàn)略目標(biāo)，圍繞我省具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的高端先進(jìn)金屬材料研制和量產(chǎn)的需求，在鈦合金材料、鉬合金材料、 鎂合金材料、高溫合金材料、高端先進(jìn)銅合金材料、超導(dǎo)材料等金屬材料領(lǐng)域開展集

3、中攻關(guān)，攻克一批核心關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)一批自主安全科控的先進(jìn)金屬材料產(chǎn)品，并開展典型示范應(yīng)用，夯實(shí)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，提升我省先進(jìn)金屬材料產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。（二）本批擬啟動(dòng)先進(jìn)金屬材料專項(xiàng)中4 個(gè)項(xiàng)目，共8 個(gè)課題（其中超導(dǎo)材料研究方向的2 個(gè)課題采取定向委托方式，指南不對(duì)外發(fā)布）。每個(gè)課題原則上僅支持1 項(xiàng)。（三）申報(bào)要求1申報(bào)統(tǒng)一按指南二級(jí)標(biāo)題（如：1.2 ）的課題研究任務(wù)進(jìn)行申報(bào)。研究?jī)?nèi)容應(yīng)涵蓋標(biāo)題下指南所列全部研究?jī)?nèi)容，可提出超出指南所列研究?jī)?nèi)容，但占比不得超出20%。申報(bào)課題應(yīng)達(dá)到或高于指南所列考核指標(biāo)。2課題下設(shè)子課題數(shù)不超過4 個(gè)，每個(gè)課題參研單位原則上不超過6 個(gè)，課題設(shè)1 名課題負(fù)責(zé)人，課題

4、中每個(gè)子課題設(shè)1 名子課題負(fù)責(zé)人。3課題由龍頭骨干企業(yè)、高新技術(shù)企業(yè)或企業(yè)化運(yùn)行的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)牽頭申報(bào)。鼓勵(lì)牽頭單位與高校、科研院所聯(lián)合申報(bào)，子課題承擔(dān)單位或參與單位不限為本省法人單位。4課題采取“競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)”方式評(píng)審立項(xiàng)，省財(cái)政資助不超過課題總經(jīng)費(fèi)的30%,立項(xiàng)后按實(shí)施進(jìn)度給予事前資助。5課題的執(zhí)行期為4 年（共 48 個(gè)月），具體執(zhí)行時(shí)間以科技重大專項(xiàng)課題任務(wù)書簽署時(shí)間為準(zhǔn)。6陜西省科技重大專項(xiàng)聚焦產(chǎn)品或產(chǎn)業(yè)化目標(biāo), 原則要求課題完成時(shí)技術(shù)就緒度達(dá)到7 9級(jí)。7. 課題進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段（ 7 級(jí)及以上），牽頭單位須聯(lián)合省內(nèi)上下游配套企業(yè)參與實(shí)施。三、重點(diǎn)任務(wù)項(xiàng)目 1：鈦合金材料1.1 課題名稱

5、：高精度變壁厚系列化鈦翻轉(zhuǎn)隔膜制備技術(shù)（一）課題研究?jī)?nèi)容：針對(duì)航天軌控姿控動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)用，解決系列化鈦隔膜產(chǎn)品批量化、穩(wěn)定化生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)。研究加工工藝、 熱處理與力學(xué)性能、織構(gòu)特征及殘余應(yīng)力分布等因素的內(nèi)在相關(guān)性， 開展板材織構(gòu)特征與其深沖加工特性的對(duì)應(yīng)關(guān)系、鈦隔膜殘余應(yīng)力分布對(duì)翻轉(zhuǎn)性能的影響規(guī)律等進(jìn)行深入研究。并結(jié)合有限元數(shù)值模擬技術(shù)， 分析鈦板材在成形過程中的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變、壁厚及變形分布狀態(tài)，優(yōu)化壓邊力、沖壓載荷、沖壓速率、模具尺寸、摩擦系數(shù)等工藝參數(shù)。 以便完善適應(yīng)規(guī)格為100500mm系列化鈦半球形隔膜變壁厚精密加工及表面質(zhì)量控制的相關(guān)技術(shù)。（二）課題考核指標(biāo)：隔膜用鈦板材延伸率

6、 60%，屈強(qiáng)比0.7 ，平均晶粒度 4.5 級(jí)；直徑 100500mm、壁厚0.251.2mm 、壁厚公差 0.02mm 的 0.5L20L系列化高精度變壁厚鈦翻轉(zhuǎn)隔膜產(chǎn)品，翻轉(zhuǎn)性能達(dá)到：排放效率95%， 最終翻轉(zhuǎn)壓力0.6MPa，并達(dá)到工程化批量生產(chǎn)水平，項(xiàng)目完成后實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能2 萬件 / 年，年經(jīng)濟(jì)效益 2000 萬元以上。在航空航天領(lǐng)域獲得實(shí)際應(yīng)用，并提供用戶使用報(bào)告。申請(qǐng)發(fā)明專利3 件以上。1.2 課題：航天用低溫鈦合金波紋管制品制備技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)（一）課題研究?jī)?nèi)容：研究面向大運(yùn)載火箭用大推力氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)管路連接系統(tǒng)，突破大型超低溫鈦合金多層波紋管及其制品的批量化、穩(wěn)定化制備技術(shù)。研究基

7、于制備鈦合金超薄壁管材的滾珠旋壓工藝及制備超薄壁波紋管的機(jī)械脹形方法，獲得超薄壁管材旋壓、機(jī)械脹形工藝參數(shù)，開發(fā)出低溫鈦合金大型多層波紋管制備方法。提出多層管材疊加機(jī)械脹形的制備方法，突破超薄壁管材旋壓、多層管材機(jī)械脹形工藝。并基于低溫鈦合金大型多層波紋管制備技術(shù)的優(yōu)化挖掘，實(shí)現(xiàn)波紋管質(zhì)量、性能的提高， 規(guī)格尺寸范圍的擴(kuò)大及品種系列化。通過建立低溫鈦合金波紋管制備工藝流程，實(shí)現(xiàn)波紋管制品的批量化穩(wěn)定制備，實(shí)現(xiàn)工程化實(shí)際應(yīng)用。（二）課題考核指標(biāo)：管材力學(xué)性能應(yīng)達(dá)到：1）室溫： Rm 600MPa，Rp0.2 500MPa， A58； 2） -253 低溫： Rm 1100MPa， A5 6；室溫

8、振動(dòng)性能：RT 0.03 ； 3）波紋管規(guī)格尺寸要求：外徑142 ± 2mm,內(nèi)徑120± 2mm；層數(shù) 2，單層厚度 0.250.35mm；波紋數(shù) 15；波距12.8mm; 波厚8.5mm；有效長(zhǎng)度L0 200mm；4）波紋管主要性能參數(shù)： 行程 22mm（壓縮 14mm，拉伸 6mm）；密封性：氦質(zhì)譜檢漏，漏率6.5 × 10-9Pa.m3/s ；耐壓強(qiáng)度：外壓1.0MPa 不失穩(wěn)（試驗(yàn)時(shí)間 5min ）；疲勞（循環(huán)）壽命：外壓0.6MPa，行程 22mm，頻率 60次 /min ，疲勞壽命 4500次（大氣環(huán)境） ; 1200次（ -253 ° C

9、 液氫環(huán)境）。申請(qǐng)發(fā)明專利3 件以上。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)， 項(xiàng)目完成后實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能2 萬件 / 年，年經(jīng)濟(jì)效益 1000 萬元以上。 形成批量銷售和在航天上的應(yīng)用，并提供用戶使用報(bào)告。項(xiàng)目 2：鉬合金材料2.1 課題：高性能大長(zhǎng)徑比薄壁鉬合金管類產(chǎn)品的制備研究及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)（一）課題研究?jī)?nèi)容： 針對(duì)測(cè)溫領(lǐng)域熱電偶、核用包殼材料及新型反應(yīng)堆熱管材料的要求，研究滿足要求的鉬合金材料，確定出合金材料的成分；研究大長(zhǎng)徑比薄壁鉬合金管壓力加工工藝，制定出穩(wěn)定可行的工藝規(guī)范； 設(shè)計(jì)開發(fā)鉬合金薄壁管加工及檢測(cè)的工裝； 研究薄壁鉬合金管的彎曲及焊接等深加工技術(shù)， 確定最佳工藝方法； 研究大長(zhǎng)徑比薄壁鉬合金管薄壁鉬

10、合金管的表面處理方法；研究薄壁鉬合金管的性能測(cè)試方法，確定相關(guān)測(cè)試規(guī)范。（二）課題考核指標(biāo)：鉬合金管 1：管材直徑 4mm16mm，壁厚 0.52mm，長(zhǎng)度 2000mm，表面粗糙度Ra<0.8 m，耐水壓力 >40MPa；室溫下抗拉強(qiáng)度>750MPa，延伸率 >20%；1200抗拉強(qiáng)度 >150MPa；室溫振動(dòng)性能： RT 0.03 ；1300 /20MPa 下，穩(wěn)態(tài)蠕變速率小于1× 10-7s-1 ； 1300 /40MPa 下，穩(wěn)態(tài)蠕變速率小于 8× 10-7s-1；核包殼用管材與端塞焊接焊縫最大氣孔直徑小于管材壁厚的10%，氦檢漏率小于

11、 1× 10-9Pa.m3/s ，焊接接頭的室溫抗拉強(qiáng)度大于600MPa，1200抗拉強(qiáng)度 >100MPa，水壓測(cè)試時(shí)焊縫失效強(qiáng)度>20MPa，爆破試驗(yàn)斷裂不出現(xiàn)在焊縫處；建立鉬合金薄壁管的高溫性能檢測(cè)規(guī)范；申請(qǐng)專利不少于3 項(xiàng)；建立產(chǎn)能 50000 米 / 年的薄壁管產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線；實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的批量銷售，新增產(chǎn)值不少于1000 萬元。鉬合金管 2：管材直徑 15mm20mm，壁厚 0.81.2mm ，長(zhǎng)度 4500mm，表面粗糙度 Ra<0.8m；室溫下抗拉強(qiáng)度>800MPa，延伸率 >20%；1100抗拉強(qiáng)度 >280MPa，延伸率 >20%

12、；1300 /20MPa下，穩(wěn)態(tài)蠕變速率小于1× 10-7s-1；1300 /40MPa 下，穩(wěn)態(tài)蠕變速率小于8× 10-7s-1 ；申請(qǐng)專利不少于 2 件；項(xiàng)目完成后， 2-3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值不低于600 萬元。2.2 課題：鉬及鉬合金單晶工程化制備技術(shù)（一）課題研究?jī)?nèi)容：針對(duì)系列化鉬及鉬合金單晶材料，開展純Mo、 Mo-Re、 Mo-Nb-W和Mo-Nb-W-Zr 合金單晶的原料純化技術(shù)、單晶生長(zhǎng)技術(shù)和材料基礎(chǔ)性能研究；研究制備工藝與鉬合金單晶微觀結(jié)構(gòu)及性能的關(guān)聯(lián)性；進(jìn)行 Mo-Nb 合金單晶制備工藝優(yōu)化，提升技術(shù)成熟度及材料性能穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)材料工程化制備；建立系列化鉬及鉬

13、合金單晶材料制備的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。（二）課題考核指標(biāo)：?jiǎn)尉О舨某叽缫?guī)格(2830) × 700mm；C、N、H、O 等雜質(zhì)總含量100 g/g ；單晶棒材軸向?yàn)?<111>晶向，且 >晶向偏離角4°； 1600 下， Mo-3Nb 合金單晶Rm 70MPa、延伸率 15%，Mo-6Nb 合金單晶Rm 80MPa、延伸率 12%， Mo-Nb-W合金單晶Rm 90MPa、延伸率10%，Mo-Nb-W-Zr 合金單晶Rm 100MPa、延伸率8%；申請(qǐng)發(fā)明專利3 件以上，制訂規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)2 項(xiàng)以上。目前市場(chǎng)容量為100 根 / 年，未來510 年市場(chǎng)總量達(dá)到200

14、0 根。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能160 根 / 年，產(chǎn)值約 3000 萬，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的批量銷售和成功應(yīng)用。項(xiàng)目 3：鎂合金材料3.1 課題 : 高純?cè)V和高潔凈鎂合金的制備技術(shù)與裝備（一）課題研究?jī)?nèi)容：針對(duì)工業(yè)原鎂純度低，雜質(zhì)種類多、含量波動(dòng)大且不可控，而現(xiàn)有高純鎂制備技術(shù)生產(chǎn)效率低、成本高, 以及大型鎂合金鑄件制備過程經(jīng)常產(chǎn)生夾雜、氣孔等瓶頸問題，在充分研究并掌握上述問題所產(chǎn)生根源的基礎(chǔ)上，與國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，有針對(duì)性地開發(fā)出能滿足冶金還原、航空制品等結(jié)構(gòu)件及集成電路等需要的不同純度級(jí)別的原鎂批量化低成本制造技術(shù)和裝備，以及高潔凈度和高致密度的大型鎂合金鑄造結(jié)構(gòu)件制備技術(shù)，制定并完善4N 級(jí)以上純鎂批量化

15、制備過程中的相關(guān)企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。（二）課題考核指標(biāo)：建設(shè)完成1000 噸 / 年的 4N 級(jí)、 100 噸 / 年的 4N5 級(jí)、 10 噸 / 年的 5N級(jí)三條生產(chǎn)線并穩(wěn)定生產(chǎn)一年以上，總產(chǎn)量分別達(dá)到1000 噸、 100 噸、 10 噸以上，形成4N 級(jí)以上高純鎂批量化制備過程中相關(guān)企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量滿足冶金還原（如高純鈦等）、高品質(zhì)鎂合金制備等用戶單位的要求并投入使用；以傳統(tǒng) ZM6合金為例， 使得鎂合金鑄件內(nèi)部冶金質(zhì)量（夾渣和疏松缺陷指標(biāo)）穩(wěn)定高于航標(biāo)HB7780-2005 規(guī)定的類鑄件的技術(shù)要求， 107 循環(huán)周次（ R=-1 ）下疲勞強(qiáng)度 120 MPa；滿足用戶使用要求，交付用

16、戶單位試用，并出具使用報(bào)告。本項(xiàng)目申請(qǐng)發(fā)明專利 5 件，總產(chǎn)值達(dá)到 3000 萬元以上。3.2 課題：鎂制品表面復(fù)合涂層制備技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范（一）課題研究?jī)?nèi)容： 針對(duì)裸露動(dòng)件（輪轂、槍械等鎂質(zhì)構(gòu)件）的抗彈射沖擊、防亂石擊打，通訊裝備殼體的導(dǎo)電耐蝕， 戶外 LED殼體的耐蝕散熱等不同服役環(huán)境鎂合金制品表面防護(hù)的特點(diǎn)，開發(fā)出耐亂石擊打、抗連接腐蝕、導(dǎo)電耐蝕、耐蝕散熱、耐蝕隔熱等條件下鎂制品表面專用復(fù)合涂層制備技術(shù)； 建立銅離子加速乙酸鹽霧腐蝕、 劃痕腐蝕、 磨損失重、 熱沖擊、亂石擊打、膜基結(jié)合強(qiáng)度及連接腐蝕等在內(nèi)的表面性能測(cè)試方法和規(guī)范； 研究并突破鎂合金耐蝕、 耐熱、 抗疲勞等多功能協(xié)和改性防護(hù)及原位快速修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)； 研制出可滿足不同服役環(huán)境下鎂制品示范件的微弧復(fù)合處理、低溫等離子體處理、多功能協(xié)和改性處理、便攜式局部破損現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)等設(shè)備、及諸如亂石擊打等特殊用途的測(cè)試儀器。解決鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展的表面防護(hù)技術(shù)瓶頸，形成多類別鎂制品表面處理技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化示范。（二）課題考核指標(biāo)：（ 1）各類涂層的基本指標(biāo)：中性鹽霧腐蝕試驗(yàn)1000 h，膜基結(jié)合力1 級(jí)，表面潤(rùn)濕角130 °。（ 2）裸露動(dòng)件類： 168 小時(shí)銅離子加速乙酸鹽霧腐蝕表面無腐蝕斑點(diǎn)，± 30熱沖擊后十字劃痕交叉處涂層無剝落；直徑8 - 16