钢背铜石墨轴瓦板的无暴露水平铸轧复合成形与理论研究

针对钢背铜石墨轴瓦板材的复合成形，在其成形工艺上游源头，分别采用钢液与不含低熔点锡、铅成分的铜石墨半固态浆料，进行无暴露水平铸轧复合成形与理论研究。利用半固态浆料的高粘度及其初生固相颗粒的间隔作用，实现铜石墨覆层中石墨颗粒的均匀分布，解决"覆层组织均匀性"科学问题；利用复合浇嘴与铸轧系统内的无暴露密封环境，实现高温钢背与铜石墨半固态浆料的直接接触和纯清洁复合，解决"增大复合界面有效冶金结合面积"科学问题；建立无暴露水平铸轧复合条件下尤其是钢背温度在600℃以上条件下（钢液浇注温度、钢液冷却速度、铜石墨半固态浆料固相率、铸轧速度等）复合条件与界面力学性能、组织结构之间的关系模型，确定复合界面组织、性能的演变规律及机理，为完善钢背轴瓦板材的成形理论体系奠定基础，为开发国民经济迫切需要的、可满足"高速、重载"要求的钢背铜石墨轴瓦板的成形新技术提供可靠的理论依据和技术基础。

本项目以钢背铜石墨轴瓦板为载体，按照研究计划开展了轴瓦复合板的无暴露水平铸轧复合成形与理论研究，完成了研究内容，实现了研究目标，取得了预期研究成果。. 在钢液立板研究中，开发了金属薄板材的拉铸技术，实现了钢板、镁合金板材等的拉铸成形，得到了浇注温度、冷却速度、铸轧速度等对进入复合通道的钢板温度的影响规律，建立了钢板温度与钢液立板条件之间的关系模型，明确了钢液立板条件的合理范围；. 在铜石墨覆层的组织结构研究中，开发了合金液、半固态浆料的前倾叶片搅拌新技术，实现了组织均匀的镁合金-氮化硼伪合金液、铜石墨半固态浆料等的制备，并利用半固态浆料的高粘度及其初生固相颗粒的间隔作用，实现了铜石墨覆层中石墨颗粒的均匀分布，解决了"覆层组织均匀性"科学问题，确定了钢背温度、铜石墨半固态浆料固相率、铸轧速度等复合条件对覆层内石墨颗粒分布的影响规律，明确了可实现石墨颗粒均匀分布的复合条件的合理范围；. 在钢背与铜石墨覆层的复合研究中，利用复合浇嘴与铸轧系统内的无暴露密封环境，实现了钢镁青铜石墨、钢铝石墨、钢钛青铜石墨、钢锌石墨、钢紫铜、钢白铜、钢黄铜、钢锌、钢铝氮化硼、钢锌氮化硼、钢镁青铜氮化硼、钢钛青铜氮化硼、钢铝、钢铝铅等的纯清洁复合，解决了"增大复合界面有效冶金结合面积"科学问题，建立了无暴露水平铸轧复合条件下钢液浇注温度、钢液冷却速度、铜石墨半固态浆料固相率、铸轧速度等与界面力学性能之间的关系模型，确定了复合界面组织、性能的演变规律及机理；. 在钢背铜石墨轴瓦板界面附加应力处理研究中，开发了复合板室温轧制处理技术，成功处理了钢镁青铜石墨、钢铝石墨、钢钛青铜石墨、钢锌石墨、钢紫铜、钢白铜、钢黄铜、钢锌、钢铝氮化硼、钢锌氮化硼、钢镁青铜氮化硼、钢钛青铜氮化硼、钢铝、钢铝铅等复合板的界面附加应力，建立了钢背铜石墨轴瓦板轧制压下率与界面剪切强度之间的关系模型，进一步提高了钢背铜石墨轴瓦板的复合界面力学性能。. 本项目获授权发明专利48项，已发表SCI收录论文5篇，EI收录论文1篇，其它核心期刊论文2篇，SCI收录论文待发表2篇，培养研究生4人。