PDF《2019 年度湖南省科技进步奖拟提名公示项目》

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2019 年度湖南省科技进步奖拟提名公示项目

一、项目名称: 原位自生成陶瓷颗粒增强铝基复合材料活塞 应用技术

二、申报单位: 湖南江滨机器(集团)有限责任公司

三、提名意见: 该项目针对发动机国Ⅴ和国Ⅵ标准的推行和各大主机厂发动机技术不断发 展,燃爆压力和升功率等发动机技术指标不断提升,现有活塞性能难以满足其 性能要求,在湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化项目支持下, 通过原位自生的方法制备了两种陶瓷颗粒增强铝基复合材料,开发出了高性能 柴油机铝基复合材料活塞及制备工艺,目前项目已获得授权专利

13 项,其中发 明专利

4 项,实用新型专利

9 项;

获得受理发明专利

7 项;

制定并发布企业标 准2个,规范

4 篇,提交科技报告

6 篇,发表论文

3 篇.

经第三方检测, 材料室温和 360℃高温抗拉强度以及线膨胀系数等满足项目技术 指标要求,研制的铝基复合材料活塞经中国北方发动机研究所和玉柴机器股份 有限公司高性能柴油机装机考核,活塞运行良好.该项目已实现产业化应用, 产生了较好经济效益和社会效益. 同意提名湖南科技进步奖二等奖.

四、项目简介: 该项目突破发动机高功率密度、高燃爆压力、高升功率等发动机高速高承 载关键技术,通过原位自生法制备两种性能优异陶瓷颗粒增强铝基复合材料, 开发高性能柴油机铝基复合材料发动机活塞,满足发动机国Ⅴ和国Ⅵ排放标准, 提升了我国活塞及发动机的核心竞争力,突破关键共性技术瓶颈,助推汽车零 部件制造生产,促进我国活塞及发动机行业的整体技术进步,助推我国交通运 输行业的轻量化进程,加快企业转型升级,实现智能制造,创造显著经济和社 会效益.

五、客观评价: 本项目通过原位自生法制备了两种陶瓷颗粒增强铝基复合材料,开发了高 性能柴油机铝基复合材料活塞,各项性能指标达到任务书规定的要求.项目申 请专利

17 项,其中授权

5 项发明专利,授权

9 项实用新型专利,制定标准

2 项, 规范

4 篇,撰写科技报告

6 篇,发表论文

3 篇.项目基本完成了合同要求的经 济指标,财务制度基本健全.项目课题组已完成任务书约定的内容,验收专家 一致同意通过验收.验收结论为合格.

六、推广应用情况: 原位自生成陶瓷颗粒增强铝基复合材料活塞应用技术项目自

2017 年开始配 套采用原位自生成陶瓷颗粒增强铝基复合材料技术,2018 年初开始陆续在柴油 机活塞上应用,主要配套客户是潍柴动力股份有限公司、玉柴股份有限公司及 南京依维柯汽车股份有限公司发动机分公司等. 如潍柴动力股份有限公司 WP

12、 WP

10、TBD 和WD615 等系列柴油机,玉柴 L6B、EG 系列、YC6L 和MK 等系列柴油 机.

七、主要知识产权和标准规范等目录: 知识产权 (标准) 类别 知识产权(标准)具体名称 授权号 (标准 编号) 授权 (标 准发布) 日期 证书编号 (标准批准 发布部门) 权利人 (标准起 草单位) 发明人(标 准起草人) 发明专利 柴油机及活塞

2015105 57643.0

2018020 9 ZL201510557 643.0 湖南江滨 机器(集团)有限 责任公司 刘明晖 姚 学伟 杨志 勇 王奕澍 巢涛 发明专利 一种用于在活 塞模具上安放 盐芯的装置和 方法

2016109 49503.2

2018050 4 ZL201610949 503.2 湖南江滨 机器(集团)有限 责任公司 夏治涛、薛平、易绿林、 朱亿鹏、李 建军、贺礼 财 发明专利 一种 TiC 增强 超细晶β钛铌 基复合材料的 制备方法

2017105 87431.6

2018090 3 ZL201710587 431.6 湘潭大学 林建国 实用新型 专利 用于环形试样 的夹具及抗拉 强度测试机

2016208 52221.6

2017021 5 ZL201620852 221.6 湖南江滨 机器(集团)有限 责任公司 廖从来,易 绿林,李世 环,朱亿鹏, 王熹,刘维 涛,夏治涛 实用新型 一种用于成型 活塞毛坯顶面 及燃烧室的浇 铸模具

2016208 51847.5

2017041 9 ZL201620851 847.5 湖南江滨 机器(集团)有限 责任公司 王熹张松 朱亿 鹏 王司坤 廖从来 论文 DiagramInves tigation of the microstructu re and

2018120 5 Xiangtan Universi ty Hunan Jiangbin Zhi Li Wanling Pan Wei Wang Ting Yang Fucheng Yin mechanical properties of NbB2 particle reinforced aluminum matrix composites Machiner y(group) Co.Ltd Lvlin YI 标准 原位自生陶瓷 颗粒铝基复合 材料技术条件 Q/LE103 .017-20

18 2017110

1 湖南江滨机 器 (集团) 有 限责任公司 湖南江滨 机器(集团)有限 责任公司 金铭、易绿 林、杨志勇、 朱亿鹏、廖 从来、李世 环、陈卫东 标准 柴油机铝活塞 强化技术设计 及验收规范 Q/LE105 .139-20

17 2017011

0 湖南江滨机 器 (集团) 有 限责任公司 湖南江滨 机器(集团)有限 责任公司 易绿林、廖 从来、杨志 勇、朱亿鹏、 王熹、夏治 涛、陈卫东

八、主要完成人情况: 金铭,第一完成人.项目期间,公司董事长金铭,为项目组副组长投入项 目的工作量占本人工作量的 20%.集合公司的优势资源,在研发、人力及资金等 各方面给予全方位支持,专门组织了公司相关专业的骨干技术力量,并与湘潭 大学开展深度产学研合作,从项目立项、策划、实施、总结到成果产业化推广 应用等方面给予全力支持,并做出了巨大贡献(创新点

1、2) .证明材料:湖南 省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化项目验收报告. 杨志勇,第二完成人.项目期间,时任公司总经理助理杨志勇为本项目组 组长,投入项目的工作量占本人工作量的 50%.依据市场的需求及当前活塞材料 发展的前沿技术,为项目立项提出总体的研究方向和项目目标,在项目材料陶 瓷颗粒原位生成技术(创新点 1) ,开发一套新型活塞铸造模具局部快速冷却系 统(创新点 3)等方面为项目材料的研发与推广应用做出了创造性贡献.证明材 料:湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化项目验收报告. 易绿林,第三完成人.项目组副组长,投入项目的工作量占本人工作量的 50%.运用扎实的理论知识和丰富的实践经验,具体负责材料开发方案设计、材 料成型工艺研究及实施,对TiB2 和NbB2 颗粒数量、大小、形态、分布及其位向 与制备工艺之间的关系(创新点 2) ,进行了深入研究;

并指导试验实施.证明 材料:湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化项目验收报告. 林建国,第四完成人.项目期间,合作单位湘潭大学教授林建国为项目组 副组长,投入项目的工作量占本人工作量的 50%.依据未来陶瓷复合材料的发展 方向,以及活塞材料的前沿发展技术,对项目的研究方向和目标进行总体把关, 特别是在材料微观机理的研究上,如,NbB2 和TiB2 增强相对活塞用铝合金在高 温条件下的协同强化机理(创新点

1、创新点 2)等方面开展了卓有成效的研究. 证明材料:湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化项目验收报告. 姚学伟,第五完成人.项目期间,时任公司副总经理姚学伟为本项目组技 术顾问,投入项目的工作量占本人工作量的 40%.依据项目的研究方向和项目目 标,对项目的具体技术方案进行把关,积极调配技术资源大力推动项目的开展;

并对本项目材料的综合性能进行评估;

运用扎实的活塞结构理论知识,在原位 自生陶瓷复合材料项目目标的确定和机械加工工艺方面(创新点 4)开展了许多 创造性的工作.证明材料:湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转 化项目验收报告. 朱亿鹏,第六完成人.投入项目的工作量占本人工作量的 40%.主要负责具 体材料成型方案的实施及统计分析和潍柴产品批量应用实施阶段的过程跟踪及 数据记录、汇总、报告等;

及时完成试验和反馈过程情况,在项目材料试验过 程中对活塞铸造模具局部快速冷却系统提出了独到的见解(创新点 3) ;

证明材 料:湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化项目验收报告. 廖从来,第七完成人.投入项目的工作量占本人工作量的 40%.主要负责具 体材料开发方案的实施及统计分析,及玉柴产品批量应用实施阶段的过程跟踪 及数据记录、汇总、报告等;

及时完成试验和反馈过程情况,在项目材料试验 过程中对增强相在活塞用铝合金高温条件下的协同强化机理(创新点 2)提出了 建设性的意见.证明材料:湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转 化项目验收报告. 张轶,第八完成人.项目期间,时任公司质量检验部部长张轶,投入项目 的工作量占本人工作量的 30%.在原位自生陶瓷颗粒铝基复合材料 TiB

2、NbB2 等增强相的检测(创新点 1)及活塞局部快速冷却燃烧室喉口等关重部位材料性 能检测方法上做出了创造性的贡献.证明材料:湖南省战略性新兴产业科技攻 关与重大科技成果转化项目验收报告. 王奕澍,第九完成人.项目期间,投入项目的工作量占本人工作量的 40%. 针对陶瓷颗粒复合材料活塞硬度高、耐磨、刀具磨损快的特点,在原位自生陶 瓷颗粒铝基复合材料加工工艺研究(创新点 4)上做出了创造性的贡献.证明材 料:湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化项目验收报告.

九、主要完成单位及创新推广贡献: 原位自生成陶瓷颗粒增强铝基复合材料活塞应用技术 项目属湖南省战 略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化项目,公司在研发资源、人力及资 金等各方面给予全方位支持.公司董事长亲自担任本项目组副组长,项目组集 中了公司相关专业的骨干技术力量,并与湘潭大学开展深度产学研合作,从项 目立项、策划、实施、总结到成果产业化推广应用,全部由公司独立完成.公 司对本项目创新成果拥有独立知识产权. 本项目成功开发后,公司先后组织多次专题会议,邀请国内各大柴油机厂 商前来洽谈合作,积极向外推广应用项目开发的工艺技术;

同时委派大量技术 和销售人员前往各大主机厂家进行技术交流,有力地促进了高性能柴油机活塞 强化研究和应用技术的推广应用;

为我国柴油机技术向高爆压、高转速、轻量 化方向的发展,为汽车的节能减排,为建造环境友好型、能源节约型的两型社 会做出贡献,打破国外活塞行业的技术垄断,推动行业高性能活塞制造技术的 进步.

十、主要完成人合作关系说明: 金铭,为本项目负责人,目前是湖南江滨机器(集团)有限责任公司董事 长,法人代表,依据项目的研究方向和项目目标,结合当前活塞铝合金活塞的 前沿发展........