基于M3组织调控的钢铁材料基础理论研究与高-中国钢铁工业协会.DOCVIP

提名2018年度国家技术发明奖项目公示 一、项目名称 基于M3组织调控的钢铁材料基础理论研究与高性能钢技术 二、提名者及提名意见 提 名 者 中国钢铁工业协会 通讯地址 北京市东城区东四西大街46号 邮政编码 100711 联 系 人 曲起 联系电话 010电子邮箱 quqi29@163.com 传 真 010提名意见： 探究钢铁材料的强度、塑性、韧性的本源，找出经济的改善方向，寻找和开发实现的技术途径，是钢铁工业不变的追求，也是材料领域的重大科学问题。 在973、863、NSFC等多项国家科技项目支持下，历经10余年取得多项理论与开创性技术成果，首次提出了“多相(Multiphase)、亚稳(Metastable)和多尺度(Multiscale)”M3组织性能调控理论，解决了困扰钢铁材料领域多年的强度提高带来韧塑性下降的科学问题；依据该理论发明了高强高塑第三代汽车钢技术、低成本高性能温成形技术、高强高塑低合金钢技术、高强高韧低合金钢技术。 该项目的技术发明已在鞍钢、太钢、沙钢、济钢等多家企业成功应用，生产高性能钢材110多万吨，实现经济效益750多亿元，为汽车、建筑、管线、桥梁等领域提供了更经济的高品质钢材，实现了量大面广的汽车钢和低合金钢韧塑性大幅度提高，第三代汽车钢成为汽车行业《节能与新能源汽车技术路线图》的发展方向。 该项目达国际领先水平，获授权发明专利31件、出版专著2部，发表论文236篇（单篇论文最高引用达180次）。 该项目理论成果及其技术发明思路，引领了国际钢铁材料高性能化研究方向，使我国钢铁材料基础研究从跟跑变成领跑；有效指导了其它钢类低成本高性能化生产，促进节能减排与产业结构调整，社会、经济和环境效益显著，应用前景广阔。 该项目内容真实、符合填报要求，申报经相关方协商，完成人排序无异议，我会已按要求公示无异议。 特提名国家技术发明二等奖。 三、项目简介 针对汽车、建筑、管线、桥梁等庞大领域用钢日益增长的轻量化、易加工、安全性迫切需求，本项目开展了旨在提高高强度钢塑性和韧性的组织调控理论和技术基础研究。重点针对量大面广的汽车钢和低合金钢开展研究工作。在973、863、NSFC等10余项国家科技项目支持下，历经10余年完成，取得了多项理论与技术开创性成果。 针对钢铁材料的强度与塑韧性倒置的难题，项目创新提出了“多相(Multiphase)、亚稳(Metastable)和多尺度(Multiscale)”M3组织性能调控理论，实现了基体组织由传统的BCC结构到BCC+FCC结构的组合；由材料制备的亚稳组织到全过程的热力学亚稳组织调控；由传统微米级尺度到10-5-10 开创性地提出中锰亚稳超细奥氏体提升强塑积的第三代汽车钢技术路线，通过中锰合金化和逆相变热处理工艺，获得了含大量亚稳奥氏体的亚微米多相组织，实现了抗拉强度600-1500MPa和强塑积不小于30GPa%的中锰第三代汽车钢，强塑积较第一代汽车钢翻番。第三代汽车钢中的亚稳奥氏体含量、尺寸及稳定性的调控是获得高强塑积的关键。首次实现了中锰第三汽车钢的工业化生产与零件制造，引领国内外中锰汽车钢的研发与生产。基于中锰钢低临界温度和高淬透性的特点，自主创新了高性能低成本的1500MPa级温成形技术，汽车零件成形加热温度降低150℃，节约能源、提高零件表面质量，塑性提高30%，实现了超大超薄（3385mm×1475mm×1.8mm 提出了奥氏体硬化促进板条块细化的低合金钢强韧化组织调控技术，采用超低碳成分设计和控轧-在线淬火工艺，获得多尺度超细马氏体组织，工业生产出屈服强度900-1000MPa级、冲击韧性达到200J以上（-40℃的V型缺口试样）的高强高韧易焊接低合金钢板，较传统低合金钢实现了韧性翻番。基于层片组织多尺度强韧化思路，创新提出锰铝合金化设计和双相区轧制技术，采用高温两相区形变获得铁素体与马氏体相间的双相层状钢，获得抗拉强度达到1500MPa，冲击韧性不低于200J（-40℃的V型缺口试样）的板材。通过亚稳奥氏体相变与析出的多阶段组织调控，在低合金钢中获得了针状铁素体、少量奥氏体与细小弥散析出的M3组织，利用多相间变形协调机制，实现了高均匀塑性、低屈强比的性能调控，在屈服强度500-700MPa管线钢和桥梁钢中 项目获得国家发明专利31件，发表论文236篇，出版专著2部。M3组织调控理论在生产中得到充分验证，在鞍钢、太钢、沙钢、济钢等多家钢企和多个用钢企业得到应用，为我国钢铁工业的高品质钢的创新发展奠定了坚实的理论与技术基础。 四、客观评价 1、中国金属学会评价意见 2017年11月17日，中国金属学会在北京组织召开“基于M3 该项目针对汽车、建筑、管线、桥梁等领域用钢的日益增长的高安全性要求，开展了高性能