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项目年度编号
2300080271
中图分类号
U469.2
成果公布年份
2023
成果简介
项目研究的目的与意义：重载车辆关键元件的疲劳性能在很大程度上受到其表面强化技术的影响，决定着关键元件的疲劳寿命与服役状态。碳氮共渗在一定程度上克服了常规渗氮层硬度高渗层浅、渗碳层硬化层深硬度低的缺点，但其对热处理强化也提出了更高的要求。针对重载车辆关键零件碳氮共渗显微组织不合理，缺乏行业有效表征方法与评价指标，难以与疲劳性能形成映射关系等共性瓶颈问题，系统开展重载车辆关键零件表面强化技术研究。
主要技术创新点：(1)提出了显示重载车辆关键零件低倍组织及缺陷的评价方法，可实现对碳氮共渗工艺所用材料的技术状态的有效评价，为重载车辆核心关键元件表面强化工艺的设计与实施提供材料支撑。(2)提出了重载车辆行业碳氮共渗工艺的表征方法和评价指标，制订了《碳氮共渗渗层金相检验》图谱标准，发表了基于梯度组织控制的表面强化工艺研究论文及相关学术专著，发布并实施了重载车辆高端装备制造技术标准，为重载车辆高端装备制造表面强化技术的表征与评价提供支撑。(3)测试了重载车辆零件典型材料碳氮共渗旋弯疲劳寿命与S-N曲线，揭示了重载车辆表面强化技术的疲劳特性与疲劳寿命影响规律，为提升重载车辆关键零件的服役寿命与疲劳性能奠定基础。
成果产生的价值：项目研究团队发表科技论文2篇，制定标准规范1项，授权1项发明专利，项目核心研究内容被2项行业标准和3部学术专著参考和引用。该技术已完成使用验证工作，满足大批量生产验证要求，正在向精益化生产转变，技术成熟度可达到九级。此项核心关键技术的研发，有效提高核心关键元件的产品附加值，提升核心关键元件在高承载、多频次冲击等严苛使役环境下的服役性能，已达到国内此领域先进水平。项目研究成果已成功应用于重载车辆传动齿轮、承力轴等关键核心零件柔性生产中，实现重载车辆行业关键零件高品质制造，部分应用于缺陷和失效分析的图片已公开出版。该项目具有显著的社会效益和经济效益，近三年共产生经济效益2285万元，提高了重载车辆行业关键零件的制造品质，为自治区的高端装备制造提供支撑。
完成单位
内蒙古第一机械集团股份有限公司
完成人
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