制造業(yè)材料是國民經(jīng)濟(jì)的主體。陜西金屬材料發(fā)展特色鮮明，人才技術(shù)優(yōu)勢突出，為突破鈦、鎂、鉬等材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的一系列問題，進(jìn)一步增強(qiáng)我省金屬結(jié)構(gòu)材料和金屬功能材料競爭優(yōu)勢，推進(jìn)先進(jìn)金屬材料產(chǎn)業(yè)升級，助力區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，經(jīng)陜西省科技重大專項聯(lián)席會議第三次會議審議決定，啟動實施陜西省新材料領(lǐng)域科技重大專項。根據(jù)重大專項實施方案的總體部署，按照“成熟一項，論證一項，啟動一項”的原則，現(xiàn)發(fā)布陜西省“先進(jìn)金屬材料”科技重大專項第一批課題申報指南。
　　一、專項總體目標(biāo)
　　本專項重點圍繞先進(jìn)金屬材料中的鈦合金、鉬合金、鎂合金及超導(dǎo)材料四個方向開展科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)，進(jìn)一步解決和突破制約我省先進(jìn)金屬材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題，全面提升我省先進(jìn)金屬材料領(lǐng)域的工藝技術(shù)、材料制備平臺的自主研發(fā)能力，取得基礎(chǔ)理論研究的原創(chuàng)性成果，突破“卡脖子”材料、技術(shù)和關(guān)鍵共性技術(shù)，并實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用示范，實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，促進(jìn)我省先進(jìn)金屬材料產(chǎn)業(yè)多樣化發(fā)展和工藝綠色化發(fā)展，確保我省在先進(jìn)金屬材料領(lǐng)域國內(nèi)領(lǐng)先的地位。
　　二、總體布局及要求
　　（一）本專項按照《<中國制造2025>陜西實施意見》提出的建設(shè)陜西材料強(qiáng)省戰(zhàn)略目標(biāo)，圍繞我省具有領(lǐng)先優(yōu)勢的高端先進(jìn)金屬材料研制和量產(chǎn)的需求，在鈦合金材料、鉬合金材料、鎂合金材料、高溫合金材料、高端先進(jìn)銅合金材料、超導(dǎo)材料等金屬材料領(lǐng)域開展集中攻關(guān)，攻克一批核心關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)一批自主安全科控的先進(jìn)金屬材料產(chǎn)品，并開展典型示范應(yīng)用，夯實產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，提升我省先進(jìn)金屬材料產(chǎn)業(yè)核心競爭力。
　　（二）本批擬啟動先進(jìn)金屬材料專項中4個項目，共8個課題（其中超導(dǎo)材料研究方向的2個課題采取定向委托方式，指南不對外發(fā)布）。每個課題原則上僅支持1項。
　?。ㄈ┥陥笠?br /> 　　1．申報統(tǒng)一按指南二級標(biāo)題（如：1.2）的課題研究任務(wù)進(jìn)行申報。研究內(nèi)容應(yīng)涵蓋標(biāo)題下指南所列全部研究內(nèi)容，可提出超出指南所列研究內(nèi)容，但占比不得超出20%。申報課題應(yīng)達(dá)到或高于指南所列考核指標(biāo)。
　　2．課題下設(shè)子課題數(shù)不超過4個，每個課題參研單位原則上不超過6個，課題設(shè)1名課題負(fù)責(zé)人，課題中每個子課題設(shè)1名子課題負(fù)責(zé)人。
　　3．課題由龍頭骨干企業(yè)、高新技術(shù)企業(yè)或企業(yè)化運行的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)牽頭申報。鼓勵牽頭單位與高校、科研院所聯(lián)合申報，子課題承擔(dān)單位或參與單位不限為本省法人單位。
　　4．課題采取“競爭擇優(yōu)”方式評審立項，省財政資助不超過課題總經(jīng)費的30%,立項后按實施進(jìn)度給予事前資助。
　　5．課題的執(zhí)行期為4年（共48個月），具體執(zhí)行時間以科技重大專項課題任務(wù)書簽署時間為準(zhǔn)。
　　6．陜西省科技重大專項聚焦產(chǎn)品或產(chǎn)業(yè)化目標(biāo),原則要求課題完成時技術(shù)就緒度達(dá)到7—9級。
　　7.課題進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段（7級及以上），牽頭單位須聯(lián)合省內(nèi)上下游配套企業(yè)參與實施。
　　三、重點任務(wù)
　　項目1：鈦合金材料
　　1.1課題名稱：高精度變壁厚系列化鈦翻轉(zhuǎn)隔膜制備技術(shù)
　?。ㄒ唬┱n題研究內(nèi)容：針對航天軌控姿控動力系統(tǒng)應(yīng)用，解決系列化鈦隔膜產(chǎn)品批量化、穩(wěn)定化生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)。研究加工工藝、熱處理與力學(xué)性能、織構(gòu)特征及殘余應(yīng)力分布等因素的內(nèi)在相關(guān)性，開展板材織構(gòu)特征與其深沖加工特性的對應(yīng)關(guān)系、鈦隔膜殘余應(yīng)力分布對翻轉(zhuǎn)性能的影響規(guī)律等進(jìn)行深入研究。并結(jié)合有限元數(shù)值模擬技術(shù)，分析鈦板材在成形過程中的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變、壁厚及變形分布狀態(tài)，優(yōu)化壓邊力、沖壓載荷、沖壓速率、模具尺寸、摩擦系數(shù)等工藝參數(shù)。以便完善適應(yīng)規(guī)格為Ф100~500mm系列化鈦半球形隔膜變壁厚精密加工及表面質(zhì)量控制的相關(guān)技術(shù)。
　?。ǘ┱n題考核指標(biāo)：隔膜用鈦板材延伸率≥60%，屈強(qiáng)比≤0.7，平均晶粒度≥4.5級；直徑100~500mm、壁厚0.25~1.2mm、壁厚公差±0.02mm的0.5L~20L系列化高精度變壁厚鈦翻轉(zhuǎn)隔膜產(chǎn)品，翻轉(zhuǎn)性能達(dá)到：排放效率≥95%， 最終翻轉(zhuǎn)壓力≤0.6MPa，并達(dá)到工程化批量生產(chǎn)水平，項目完成后實現(xiàn)產(chǎn)能2萬件/年，年經(jīng)濟(jì)效益2000萬元以上。在航空航天領(lǐng)域獲得實際應(yīng)用，并提供用戶使用報告。申請發(fā)明專利3件以上。
　　1.2課題：航天用低溫鈦合金波紋管制品制備技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)
　?。ㄒ唬┱n題研究內(nèi)容：研究面向大運載火箭用大推力氫氧發(fā)動機(jī)管路連接系統(tǒng)，突破大型超低溫鈦合金多層波紋管及其制品的批量化、穩(wěn)定化制備技術(shù)。研究基于制備鈦合金超薄壁管材的滾珠旋壓工藝及制備超薄壁波紋管的機(jī)械脹形方法，獲得超薄壁管材旋壓、機(jī)械脹形工藝參數(shù)，開發(fā)出低溫鈦合金大型多層波紋管制備方法。提出多層管材疊加機(jī)械脹形的制備方法，突破超薄壁管材旋壓、多層管材機(jī)械脹形工藝。并基于低溫鈦合金大型多層波紋管制備技術(shù)的優(yōu)化挖掘，實現(xiàn)波紋管質(zhì)量、性能的提高，規(guī)格尺寸范圍的擴(kuò)大及品種系列化。通過建立低溫鈦合金波紋管制備工藝流程，實現(xiàn)波紋管制品的批量化穩(wěn)定制備，實現(xiàn)工程化實際應(yīng)用。
　?。ǘ┱n題考核指標(biāo)：管材力學(xué)性能應(yīng)達(dá)到：1）室溫：Rm≥600MPa，Rp0.2≥500MPa， A5≥8％；2）-253℃低溫：Rm≥1100MPa，A5≥6％；室溫振動性能：RT≥0.03；3）波紋管規(guī)格尺寸要求：外徑142±2mm,內(nèi)徑120±2mm；層數(shù)≥2，單層厚度0.25~0.35mm；波紋數(shù)≥15；波距12.8mm;波厚8.5mm；有效長度L0≥200mm；4）波紋管主要性能參數(shù)：行程≥22mm（壓縮≥14mm，拉伸≥6mm）；密封性：氦質(zhì)譜檢漏，漏率?6.5×10-9Pa.m3/s；耐壓強(qiáng)度：外壓1.0MPa不失穩(wěn)（試驗時間≥5min）；疲勞（循環(huán)）壽命：外壓0.6MPa，行程≥22mm，頻率?60次/min，疲勞壽命≥4500次（大氣環(huán)境）; ≥ 1200次（-253°C液氫環(huán)境）。申請發(fā)明專利3件以上。實現(xiàn)產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)，項目完成后實現(xiàn)產(chǎn)能2萬件/年，年經(jīng)濟(jì)效益1000萬元以上。形成批量銷售和在航天上的應(yīng)用，并提供用戶使用報告。
　　項目2：鉬合金材料
　　2.1課題：高性能大長徑比薄壁鉬合金管類產(chǎn)品的制備研究及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)
　　（一）課題研究內(nèi)容：針對測溫領(lǐng)域熱電偶、核用包殼材料及新型反應(yīng)堆熱管材料的要求，研究滿足要求的鉬合金材料，確定出合金材料的成分；研究大長徑比薄壁鉬合金管壓力加工工藝，制定出穩(wěn)定可行的工藝規(guī)范；設(shè)計開發(fā)鉬合金薄壁管加工及檢測的工裝；研究薄壁鉬合金管的彎曲及焊接等深加工技術(shù)，確定最佳工藝方法；研究大長徑比薄壁鉬合金管薄壁鉬合金管的表面處理方法；研究薄壁鉬合金管的性能測試方法，確定相關(guān)測試規(guī)范。
　?。ǘ┱n題考核指標(biāo)：
　　鉬合金管1：管材直徑4mm~16mm，壁厚0.5~2mm，長度≥2000mm，表面粗糙度Ra<0.8μm，耐水壓力>40MPa；室溫下抗拉強(qiáng)度>750MPa，延伸率>20%；1200℃抗拉強(qiáng)度>150MPa；室溫振動性能：RT≥0.03；1300℃/20MPa下，穩(wěn)態(tài)蠕變速率小于1×10-7s-1；1300℃/40MPa下，穩(wěn)態(tài)蠕變速率小于8×10-7s-1；核包殼用管材與端塞焊接焊縫最大氣孔直徑小于管材壁厚的10%，氦檢漏率小于1×10-9Pa.m3/s，焊接接頭的室溫抗拉強(qiáng)度大于600MPa，1200℃抗拉強(qiáng)度>100MPa，水壓測試時焊縫失效強(qiáng)度>20MPa，爆破試驗斷裂不出現(xiàn)在焊縫處；建立鉬合金薄壁管的高溫性能檢測規(guī)范；申請專利不少于3項；建立產(chǎn)能50000米/年的薄壁管產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線；實現(xiàn)產(chǎn)品的批量銷售，新增產(chǎn)值不少于1000萬元。
　　鉬合金管2：管材直徑15mm~20mm，壁厚0.8~1.2mm，長度≥4500mm，表面粗糙度Ra<0.8μm；室溫下抗拉強(qiáng)度>800MPa，延伸率>20%；1100℃抗拉強(qiáng)度>280MPa，延伸率>20%；1300℃/20MPa下，穩(wěn)態(tài)蠕變速率小于1×10-7s-1；1300℃/40MPa下，穩(wěn)態(tài)蠕變速率小于8×10-7s-1；申請專利不少于2件；項目完成后，2-3年內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)值不低于600萬元。
　　2.2課題：鉬及鉬合金單晶工程化制備技術(shù)
　　（一）課題研究內(nèi)容：針對系列化鉬及鉬合金單晶材料，開展純Mo、Mo-Re、Mo-Nb-W和Mo-Nb-W-Zr合金單晶的原料純化技術(shù)、單晶生長技術(shù)和材料基礎(chǔ)性能研究；研究制備工藝與鉬合金單晶微觀結(jié)構(gòu)及性能的關(guān)聯(lián)性；進(jìn)行Mo-Nb合金單晶制備工藝優(yōu)化，提升技術(shù)成熟度及材料性能穩(wěn)定性，實現(xiàn)材料工程化制備；建立系列化鉬及鉬合金單晶材料制備的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。
　　（二）課題考核指標(biāo)：
　　單晶棒材尺寸規(guī)格Φ(28~30)×700mm；C、N、H、O等雜質(zhì)總含量≤100μg/g；單晶棒材軸向為<111>晶向，且>晶向偏離角≤4°；1600℃下，Mo-3Nb合金單晶Rm≥70MPa、延伸率≥15%，Mo-6Nb合金單晶Rm≥80MPa、延伸率≥12%，Mo-Nb-W合金單晶Rm≥90MPa、延伸率≥10%，Mo-Nb-W-Zr合金單晶Rm≥100MPa、延伸率≥8%；申請發(fā)明專利3件以上，制訂規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)2項以上。目前市場容量為 100根/年，未來5~10年市場總量達(dá)到2000根。實現(xiàn)產(chǎn)能160根/年，產(chǎn)值約3000萬，實現(xiàn)產(chǎn)品的批量銷售和成功應(yīng)用。
　　項目3：鎂合金材料
　　3.1課題:高純原鎂和高潔凈鎂合金的制備技術(shù)與裝備
　?。ㄒ唬┱n題研究內(nèi)容：針對工業(yè)原鎂純度低，雜質(zhì)種類多、含量波動大且不可控，而現(xiàn)有高純鎂制備技術(shù)生產(chǎn)效率低、成本高,以及大型鎂合金鑄件制備過程經(jīng)常產(chǎn)生夾雜、氣孔等瓶頸問題，在充分研究并掌握上述問題所產(chǎn)生根源的基礎(chǔ)上，與國內(nèi)優(yōu)勢企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，有針對性地開發(fā)出能滿足冶金還原、航空制品等結(jié)構(gòu)件及集成電路等需要的不同純度級別的原鎂批量化低成本制造技術(shù)和裝備，以及高潔凈度和高致密度的大型鎂合金鑄造結(jié)構(gòu)件制備技術(shù)，制定并完善4N級以上純鎂批量化制備過程中的相關(guān)企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
　?。ǘ┱n題考核指標(biāo)：建設(shè)完成1000噸/年的4N級、100噸/年的4N5級、10噸/年的5N級三條生產(chǎn)線并穩(wěn)定生產(chǎn)一年以上，總產(chǎn)量分別達(dá)到1000噸、100噸、10噸以上，形成4N級以上高純鎂批量化制備過程中相關(guān)企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量滿足冶金還原（如高純鈦等）、高品質(zhì)鎂合金制備等用戶單位的要求并投入使用；以傳統(tǒng)ZM6合金為例，使得鎂合金鑄件內(nèi)部冶金質(zhì)量（夾渣和疏松缺陷指標(biāo)）穩(wěn)定高于航標(biāo)HB7780-2005規(guī)定的Ⅰ類鑄件的技術(shù)要求，107循環(huán)周次（R=-1）下疲勞強(qiáng)度≥120 MPa；滿足用戶使用要求，交付用戶單位試用，并出具使用報告。本項目申請發(fā)明專利≥5件，總產(chǎn)值達(dá)到3000萬元以上。
　　3.2課題：鎂制品表面復(fù)合涂層制備技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范
　?。ㄒ唬┱n題研究內(nèi)容：針對裸露動件（輪轂、槍械等鎂質(zhì)構(gòu)件）的抗彈射沖擊、防亂石擊打，通訊裝備殼體的導(dǎo)電耐蝕，戶外LED殼體的耐蝕散熱等不同服役環(huán)境鎂合金制品表面防護(hù)的特點，開發(fā)出耐亂石擊打、抗連接腐蝕、導(dǎo)電耐蝕、耐蝕散熱、耐蝕隔熱等條件下鎂制品表面專用復(fù)合涂層制備技術(shù)；建立銅離子加速乙酸鹽霧腐蝕、劃痕腐蝕、磨損失重、熱沖擊、亂石擊打、膜基結(jié)合強(qiáng)度及連接腐蝕等在內(nèi)的表面性能測試方法和規(guī)范；研究并突破鎂合金耐蝕、耐熱、抗疲勞等多功能協(xié)和改性防護(hù)及原位快速修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)；研制出可滿足不同服役環(huán)境下鎂制品示范件的微弧復(fù)合處理、低溫等離子體處理、多功能協(xié)和改性處理、便攜式局部破損現(xiàn)場修復(fù)等設(shè)備、及諸如亂石擊打等特殊用途的測試儀器。解決鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展的表面防護(hù)技術(shù)瓶頸，形成多類別鎂制品表面處理技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化示范。
　　（二）課題考核指標(biāo)：
　?。?）各類涂層的基本指標(biāo)：中性鹽霧腐蝕試驗＞1000 h，膜基結(jié)合力≥1級，表面潤濕角＞130°。
　?。?）裸露動件類：168小時銅離子加速乙酸鹽霧腐蝕表面無腐蝕斑點，±30℃熱沖擊后十字劃痕交叉處涂層無剝落；直徑8 - 16 mm的石粒500 MPa沖擊后表面凹坑直徑小于3 mm；鎂合金與銅連接于中性鹽霧環(huán)境中200小時，連接界面處鎂基體未見腐蝕；200℃涂層隔熱效果≥30℃。
　?。?）鎂質(zhì)通訊裝備殼體類：內(nèi)表面電導(dǎo)率＜50 mΩ。
　　（4）LED鎂質(zhì)殼體類：復(fù)合涂層表面熱發(fā)射率＞0.6。
　?。?）鎂鋰殼體低溫等離子體處理后析氫速率<1 ml/cm2·d。建成單位面積處理功耗小于40kW/㎡、年處理能力大于20萬平方米的鎂合金微弧復(fù)合處理示范線，年產(chǎn)值不低于1000萬元；形成標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)范不少于3項，申請發(fā)明專利5件以上。