上海交通大學輕合金精密成型國家工程研究中心完成的“高強耐熱鎂合金材料及其在航天航空領域應用技術開發”項目榮獲2013年度上海市技術發明一等獎。日前,在上海市科學技術獎勵大會上頒獎。項目主要完成人包括吳國華、丁文江、曾小勤、彭立明、王迎新、董杰、王渠東、郭興伍、蔣海燕、劉文才等。

隨著航天航空領域輕量化的迫切需求,輕質高強耐熱鎂合金已成為先進材料技術領域的競爭熱點和重點。但鎂合金材料選擇范圍小、強度低、耐熱性差、凈化困難、成型性能差、工藝與設備落后等缺點,嚴重阻礙了航天航空設備的輕量化進程和飛行指標的提高。該項目在高強耐熱鎂合金材料及其應用技術開發方面取得了一系列創造性成果,主要包括:
闡明了重稀土鎂合金復合強韌化理論與耐熱機制,確定了Mg-Gd-Y鎂合金時效析出序列。發明了國際領先水平的高強耐熱Mg-Gd-Y系新型鎂稀土合金JDM2,力學性能尤其是高溫力學性能比現有鎂合金材料提高了近一倍。攻克了鎂合金強度低和耐熱性差的難題;
揭示了鎂熔體中稀土元素動態損耗機制,發明了高強耐熱鎂合金復合凈化系統,解決了鎂稀土合金純凈化及稀土損耗的世界性難題;
發明了鎂釓釔三元中間合金及鋯復合細化劑的制備工藝,提出了電流與Zr聯用復合細化鎂合金凝固組織的方法,有效調控了鎂合金熔體的預結晶組織與結構,實現了鑄態組織微細化和均質化;
攻克了鎂合金鑄造充型過程中易氧化燃燒的難題,突破了大型復雜鎂合金鑄件的尺寸精度低、表面質量差的瓶頸。

共授權發明專利11項,發表論文20余篇,論文引用次數677次。首次實現了大型復雜高強耐熱鎂合金部件制造,項目研究成果已在航天、航空等多個國家重大專項中獲得應用,為國家重要領域的發展作出了顯著貢獻。相關研究成果已在汽車等領域推廣,促進了我國優勢資源鎂及稀土產業的發展。




