H13模具钢用到盾构滚刀超重力电渣近终成型的关键技术开发及应用

“盾构滚刀超重力电渣近终成型的关键技术开发及应用”

　　2019年9月3日，中国金属学会在北京组织召开了由山东天物成型科技有限公司、北京科技大学等单位研发的项目科技成果评价会。

　　随着中国城市地下交通的发展，国内对盾构机的需求量也逐渐增加。而高品质滚刀刀圈是盾构机长期稳定工作的重要零部件，通常情况下，因刀具损坏而造成的停机时间占总施工时间的16.3%，刀具费用占掘进成本的1/3，如果频繁更换刀具不仅成本升高，同时也会大大降低施工进度。现国内盾构机使用的高品质刀圈仍需大量进口，而国内生产产品的质量和性能等尚不能满足用户需求。为此，山东天物成型科技有限公司和北京科技大学合作，采用有衬电渣炉冶炼高效脱氧、钢液夹杂物精准控制、滚刀近终成形铸造、凝固组织致密性、碳化物控制、产品耐磨性等方面开展联合攻关，最终开发出电渣近终成形的盾构机用高品质滚刀刀圈，并获得了工程应用。

　　评价委员会委员认真听取了项目组研发成果汇报，仔细审阅了项目组提交的相关评价材料，并对项目关键内容进行了深入细致的质询和讨论，认为“盾构滚刀超重力电渣近终成型的关键技术开发及应用”项目成果整体达到国内领先水平。

主要创新点如下：

　　1. 该项目采用有衬电渣炉精炼工艺，利用饱和MgO渣系、最佳炉渣成分设计等工艺条件，实现了盾构刀圈用钢(H13)的纯净化冶炼;

　　2. 研究了刀圈用H13模具钢中液析碳化物形成规律，揭示了热处理温度和冷却条件与碳化物析出的关系，为盾构刀具钢的液析碳化物控制奠定了理论基础;

　　3.采用电渣离心铸造工艺技术，基于超重力原理，研制成了近终型盾构滚刀刀圈，省去了锻造工序、简化了热处理和切削加工工艺，提高了金属材料收得率。所提供的试验产品性能满足了盾构施工要求，具有良好的应用前景。

　　4.该项目申请发明专利3件，实用新型专利1件，发表论文21篇，其中SCI 17篇。试验产品应用于广西南宁轨道交通2号线东延工程、新疆吲额供水工程二期输水工程喀双段等工程。