由北京科技大学等单位完成
该成果属于先进制造与工业技术领域。长寿命高性能低合金耐蚀钢及配套应用技术是国家重大需求。项目历经十余年,建立了先进的耐蚀调控理论和评价技术,研制了系列钢种及配套技术,实现了我国低合金耐蚀钢升级换代、重大工程示范和产业化。主要技术发明如下:
1.提出了微纳米硬质夹杂物和阴极相诱发腐蚀起源理论,国际首创了基于提高耐蚀性的Nb、Sb、Ca、RE等微量元素夹杂物软化和微纳米组织调控的技术,打破了美国和日本的I和V指数法指导设计耐蚀钢的传统理念,实现了主合金和微合金元素协同控制钢的腐蚀性能,研制出系列高性能低合金耐蚀钢。
2.发明了基于腐蚀大数据的短期暴晒试验和环境谱试验相结合的腐蚀寿命预测技术,在线腐蚀数据采集量达到TB/年量级,结合理论建模,实现了“经验指导实验.向.理论预测+实验验证"耐蚀钢研发模式的转变,与常规长周期暴晒方法相比,研发周期缩短50%。
3.发明了内陆环境钢制构筑物免涂装用高性能系列钢板、高耐蚀焊材及螺栓和绿色高效表面处理的成套技术,钢板腐蚀速率低于0.005mm/a,内锈层稳定期少于10天,实现了构筑物与环境协调性及全生命周期免维护,应用于北京2022冬奥设施、官厅水库特大桥等重点工程。
4.发明了高温、高湿、高盐等严苛腐蚀环境用高Ni、含Sb等系列高耐蚀钢及配套涂装关键技术,攻克了重大装备与设施长效防腐和安全服役的技术难题,应用于中马友谊大桥等重大工程,为我国海洋战略奠定了材料基础。
该成果获得授权发明专利51项、国际发明专利2项;发表SCI论文156篇,被引用8404次;专著5部;国标11项,行标24项。开发的耐位钢系列产品国内市场占有率第一,其中海洋耐饨钢和免涂装桥梁钢市场占有率95%以上。成果应用于集装箱、造船、海上风电和高铁等领域24个重点工程。为北京成为国家级腐蚀科学数据中心和高精尖耐蚀新材料研发中心奠定了基础。
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