广东省重点领域研发计划“先进制造关键支撑材料”重点专项 详情

2019年广东省重点领域研发计划“先进制造关键支撑材料” 重点专项

专题内容

　　本专项重点部署 4 个专题，每个专题支持 1 项，实施周期为 3-4 年。申报时需按专题申报，研究内容必须涵盖该专题下所列的全部内容，项目完成时应完成该专题下所列所有考核指标。每专题参研单位总数不得超过 10 个。除特别说明外，本专项要求企业牵头申报，大企业联合创新型中小企业、高校、科研院所等，产学研联合申报;项目完成时取得 的成果需实现量产和销售。

　　专题 1：高品质热作模具钢研发与产业化(专题编号：20190184)

　　研究内容：

　　研究优化高品质热作模具钢合金成分设计、全链条生产 工艺对使用性能影响;研发高品质热作模具钢及模具生产加 工工艺新技术，提高钢的纯净度，降低夹杂物，降低连铸坯 表面裂纹，改善钢材内部质量，减少内部偏析、疏松、裂纹， 实现碳元素偏析波动小，强度、韧性、耐腐蚀、耐磨损、热 疲劳寿命等性能的协同提升;研发基于大科学装置平台的模 具钢材料性能和残余应力等先进表征、控制技术;建立模具 钢组织、性能与热疲劳特性的内在联系的数据库;研究残余应力对模具加工、服役行为及使用寿命影响规律;研究热作 模具钢的服役疲劳失效机理，建立热作模具钢的疲劳评定标 准;研究并开发不同工况下热作模具的表面强化技术与工艺， 提高热作模具的耐磨性和服役寿命;研发模具钢全链条生产 全工艺的数值仿真模型、疲劳寿命预测多尺度数值仿真模型 及软件系统。

　　考核指标：

　　(1)开发出性能稳定高品质热作模具钢坯/钢锭，钢中气体含量：T.O≤12ppm、N≤80ppm、H≤1.5ppm;杂质元素：P≤0.011%、S≤0.002%、Ti≤30ppm;夹杂物等级：A、C≤0.5级，B、D≤1.0 级;成分偏析：全截面碳元素波动≤±0.04%;

　　(2)生产出高品质模具钢模块，截面尺寸≥460 mm×460mm，模块心部材料的硬度为 HRC44-46 时，H13 钢横向韧性(V 型缺口)≥14.5 J，模块心部横向冲击功(无缺口)>300J;改进型钢横向韧性(V 型缺口)≥19 J，模块心部横向冲击功(无缺口)>350 J;

　　(3)球化组织与带状偏析符合 AS1-AS5 标准;晶粒度≥8 级;

　　(4)300 ℃-500 ℃热导率≥30 W/m·K;

　　(5)截面内残余应力水平≤200 MPa;

　　(6)热作模具正常使用条件下寿命达 10 万模次以上，2 万模次内无热蚀斑点、无龟裂;

　　(7)热冲压以不低于 3SPM 节拍连续冲压 2 万模次内关键型面尺寸变化低于 0.1 mm;

　　(8)建立热作模具钢的疲劳评定标准，建立热作模具 钢疲劳寿命预测模型;

　　(9)申请核心生产工艺及技术发明专利 8 件以上;

　　(10)项目完成时，实现高端热作模具钢替代进口并实 现产业化应用，新增产值 2 亿元。项目成果应用示范指标如下：

　　① 汽车轻量化合金冲压模具。尺寸≥500 mm×500mm×180 mm， 碳偏析≤±0.02 wt%，热处理完成后硬度均匀性≤±2HRC，变形度在 0.1 mm 以内，关键尺寸加工精度在0.02 mm 以内，CNC 精加工完成后粗糙度在 Ra0.8 以内，模具内残余应力≤200 MPa，寿命≥10 万模次。

　　② 5G 通讯基站铝合金构件压铸模具。屏蔽盖压铸模具： 尺寸≥840 mm×650 mm×140 mm，变形度在 0.2 mm 以内;围框压铸模具：尺寸≥650 mm×650 mm×120mm，变形度在 0.1mm 以内。关键尺寸加工精度在 0.02 mm 以内，碳偏析≤0.02 wt%，热处理完成后硬度均匀性≤±2HRC、CNC 精加工完成后粗糙度在 Ra0.8 以内，模具内残余应力≤200 MPa，寿命≥10 万模次。

　　支持方式与强度：无偿资助，每项不超过 2000 万元。

　　专题 2：超硬材料及其在典型工程中的应用研究(专题编号：20190185)

　　研究内容：

　　开发具有高硬度、高强度和高耐磨性的纳米/超细晶硬质 合金材料设计及制备技术;研究晶粒生长抑制剂在纳米/超细 晶硬质合金中存在状态的调控技术，解决抑制剂分布不均匀的难题;研究大长径比硬质合金棒材/管材的近净成形技术和 高致密化处理技术;优化硬质/超硬涂层刀具形状及几何角度 设计和加工工艺算法;开发基于高分辨率、高帧率数字图像的刀具几何参数在线检测系统;研究涂层制备过程形核、生长及显微组织演化，揭示显微组织对性能(力学、高温及摩擦磨损等性能)的影响规律，建立硬质/超硬涂层组织性能调控理论;探索涂层与刀具之间的匹配性，建立涂层与刀具之间的适应性准则;研究硬质/超硬涂层刀具的服役性能(切削、抗高温氧化及摩擦磨损性能等)，揭示其失效方式和退化机理;研究适用于难加工材料的精密高效切削工艺，建立研发刀具高速切削数据库。

　　考核指标：

　　(1)纳米/超细晶硬质合金平均截线晶粒度 dm≤0.2 μm， 抗弯强度≥ 4900 MPa，洛氏硬度 HRA ≥ 94;

　　(2)刀片研磨精度尺寸在 0.003 mm 以内，成型刀具成型轮廓精度控制在被加工部件公差 1/3 以内，径向跳动和端面跳动控制在 0.003 mm 以内;

　　(3)开发刀具几何参数在线监测系统，重复测量精度 需达到 2 μm 以内;

　　(4)硬质涂层厚度：1-20 μm;硬度≥35 GPa，结合力≥70 N;抗氧化温度≥900 ℃;

　　(5)金刚石超硬涂层的厚度:3-20 μm，硬度≥80 GPa; 涂层耐冲刷时间≥180 秒，涂层耐磨性比基材提高 5 倍以上;

　　(6)建立多因素耦合下刀具损伤失效的评价方法，提 供完整的涂层刀具切削性能评价体系。建立包含系统管理模块、基础信息管理模块及工艺参数管理模块的刀具高效切削数据库，实现刀具寿命与加工质量的准确预测;

　　(7)项目完成时关键材料实现产业化，实现目标产品在航空航天、轨道交通等重点工程上应用，能够替代同类进口产品，新增产值 4 亿元以上，项目成果应用示范指标如下：

　　① 航空碳纤维复合材料加工用金刚石超硬涂层刀具：表面粗糙度≤0.5 μm，加工寿命≥160 小时;

　　② 3C 智能终端石墨模具加工用金刚石超硬涂层刀具： 加工石墨模具 450 分钟，刀具后刀面磨损量≤0.30 mm;

　　③ 不锈钢加工用硬质涂层刀具：表面粗糙度≤1 μm，加工寿命≥20 小时;

　　④ 高强度钢加工用硬质涂层刀具：干式加工条件下， 铣削加工硬度>HRC60 的高强度钢，表面粗糙度≤0.5 μm，刀具寿命≥10 小时;

　　(8)申请核心发明专利 10 件以上。

　　支持方式与强度：无偿资助，每项不超过 1000 万元。

　　专题 3：高性能铝/镁轻合金在重点工程中的应用研究(专题编号：20190186)

　　研究内容：

       (1)研究高性能铝/镁轻合金的成分优化设计与强化相调控;

       (2)研究熔体洁净化、细晶化和均质化处理技术以及大规格高品质 7000 系铝合金锭的铸造技术;

       (3)研究宽幅薄壁铝合金挤压材的制造工艺与性能均匀性控制技术;

       (4)研究大尺寸薄壁铝/镁合金高真空压铸件的控形控性技术;

       (5)研究相关的工艺与模具设计、连接等关键应用技术;

       (6)研究镁合金表面防护技术

       (7)建立宽幅薄壁铝合金挤压材和大尺寸薄壁铝/镁合金高真空压铸件示范生产线;

       (8)实现研发的 7000 系铝合金宽幅薄壁挤压材在高铁车体、汽车保险杠等部件的典型应用，以及实现铝/镁合金高真空压铸件在汽车减震塔、底盘后纵梁、车门内板和电池包托盘等部件的典型应用。

　　考核指标：

　　(1)新型铝合金挤压构件主要指标要求如下：抗拉强 度≥650 MPa，屈服强度≥580 MPa，延伸率≥10%;抗应力腐蚀性能(沸腾氯化钠溶液法)：抗拉强度δ溶≥0.98δ空，断裂时间 T 溶≥0.5T 空;疲劳性能：107 次应力循环后不发生断裂的疲劳极限≥250 MPa;焊接性能：MIG 焊焊缝强度系数≥70%， 搅拌摩擦焊焊缝强度系数≥90%;

　　(2)新型铝合金材料的大规格铸棒最大直径≥650 mm， 含氢量≤0.10 mL/100g Al，含渣量≤0.2 mm2/kg，偏析层厚度≤1 mm;

　　(3)镁合金熔体纯净度：Fe 含量≤20 ppm，Si 含量≤40ppm，夹杂物体积含量≤0.8%，夹杂物最大尺寸≤20 μm，流动性试样长度≥1000 mm;

　　(4)项目完成时实现目标产品在高铁、新能源汽车等重点工程上的应用，实现部分产品替代同类进口产品，累计 新增产值 15 亿元，项目目标产品及性能指标如下：

　　① 高铁车体用大规格薄壁铝材：铝材最大宽度≥900 mm， 壁厚≤2 mm，屈服强度波动范围≤15 MPa;抗拉强度≥550 MPa， 屈服强度≥450 MPa，延伸率≥10%;抗应力腐蚀性能：抗拉强度δ溶≥0.98δ空，疲劳性能 107 次应力循环后不发生断裂的疲劳强度极限≥250 MPa;MIG 焊缝强度系数≥70%;

　　② 汽车保险杠和动力电池托盘铝挤压材：壁厚≤2.0 mm， 屈服强度波动范围≤20 MPa;抗拉强度≥560 MPa，屈服强度≥480 MPa，延伸率≥10%;抗应力腐蚀性能：抗拉强度δ溶/δ空≥0.98，MIG 焊焊缝强度系数≥70%;疲劳性能在 50-100 万次之间。

　　③ 铝/镁合金底盘后纵梁、减震塔、车门内板、电池包托盘构件等高真空压铸件：最大尺寸≥1300 mm×600 mm×350mm，最大投影面积≥0.8 m2，最小壁厚≤2.0 mm，平均壁厚≤3.0 mm;铝高真空压铸构件抗拉强度≥350 MPa，屈服强度≥280MPa，伸长率≥10.0%;镁压铸构件抗拉强度≥300 MPa，屈服强度≥160 MPa，伸长率≥8.0%，耐中性盐雾试验 3000h 以上;

　　(5)申请核心技术发明专利 10 件以上，围绕项目形成的创新成果发表高水平论文。

　　支持方式与强度：无偿资助，每项不超过 1500 万元。

　　专题 4：电气领域环保含氟化合物的开发与工业化示范(专题编号：20190187)

　　研究内容：

　　(1)具有独立知识产权的全氟异丁腈合成工艺路线开发;

　　(2)过程催化剂开发及机理研究，建成吨级/年催化剂生产线;

　　(3)全氟异丁腈工业示范装置开发;

　　(4)全氟异丁腈物性参数测定及大气化学机理研究;

　　(5)建立全氟异丁腈分析检测标准;

　　(6)开发全氟异丁腈混气与回收装置。

　　考核指标：

　　(1)建立 100 吨/年全氟异丁腈工业示范装置，氟化物排放标准按照大气污染物综合排放国家最新标准执行;

　　(2)产品全氟异丁腈满足以下指标：纯度≥99.0%，水分≤10 ppm，六氟丙烯≤0.1%，酸度(以 HF 计量)≤1 ppm， 空气≤0.3%;

　　(3)过程催化剂主原料转化率>85%，收率>80%，催 化剂选择性>85%，催化寿命>15000 h;

　　(4)牵头或参与制定全氟异丁腈分析检测行业标准 2件以上;

　　(5)研制全氟异丁腈混气样机与回收装置样机;

　　(6)申请发明专利 20 件，围绕项目形成的创新成果发表高水平论文，产品实现应用验证。

　　申报要求：本项目要求由省实验牵头申报。

　　支持方式与强度：无偿资助，每项不超过 3000 万元。

申报要求

　　(一) 项目申报单位(包括科研院所、高校、企业、其他事业单位和行业组织等)应注重产学研结合、整合省内外优势资源。申报单位为省外地区的，项目评审与广东省内单位平等对待，港澳地区高校院所按照《广东省科学技术厅 广东省财政厅关于香港特别行政区、澳门特别行政区高等院校和科研机构参与广东省财政科技计划(专项、基金等)组织实施的若干规定(试行)》(粤科规范字〔2019〕1号)文件精神纳入相应范围。

　　省外单位牵头申报的，经竞争性评审，择优纳入科技计划项目库管理。入库项目在满足科研机构、科研活动、主要团队到广东落地，且项目知识产权在广东申报、项目成果在广东转化等条件后，给予立项支持。

　　(二) 坚持需求导向和应用导向。鼓励企业牵头申报，牵头企业原则上应为高新技术企业或龙头骨干企业，建有研发机构，在本领域拥有国家级、省部级重大创新平台，且以本领域领军人物作为项目负责人。鼓励加大配套资金投入，企业牵头申报的，项目总投入中自筹经费原则上不少于70%;非企业牵头申报的，项目总投入中自筹经费原则上不少于50%(自筹经费主要由参与申报的企业出资)。

　　(三) 省重点领域研发计划申报单位总体不受在研项目数的限项申报约束，项目应依托在该领域具有显著优势的单位，加强资源统筹和要素整合，集中力量开展技术攻关。不鼓励同一单位或同一研究团队分散力量、在同一专项中既牵头又参与多个项目申报，否则纳入科研诚信记录并进行相应处理。

　　(四) 项目负责人应起到统筹领导作用，能实质性参与项目的组织实施，防止出现拉本领域高端知名专家挂名现象。

　　(五) 项目内容须真实可信，不得夸大自身实力与技术、经济指标。各申报单位须对申报材料的真实性负责，要落实《关于进一步加强科研诚信建设的若干意见》(厅字〔2018〕23号)要求，加强对申报材料审核把关，杜绝夸大不实，甚至弄虚作假。各申报单位、项目负责人须签署《申报材料真实性承诺函》(模板可在阳光政务平台系统下载，须加盖单位公章)。项目一经立项，技术、产品、经济等考核指标无正当理由不予修改调整。

　　(六) 申报单位应认真做好经费预算，按实申报，且应符合申报指南有关要求。牵头承担单位原则上应承担项目的核心研究任务，分配最大份额的项目资金。项目研究成果须在广东转化和产业化。

　　(七) 有以下情形之一的项目负责人或申报单位不得进行申报或通过资格审查：

　　1.项目负责人有广东省级科技计划项目3项以上(含3项)未完成结题或有项目逾期一年未结题(平台类、普惠性政策类、后补助类项目除外);

　　2.项目负责人有在研广东省重大科技专项项目、重点领域研发计划项目未完成验收结题(此类情形下该负责人还可作为项目组成员参与项目申报);

　　3.在省级财政专项资金审计、检查过程中发现重大违规行为;

　　4.同一项目通过变换课题名称等方式进行多头或重复申报;

　　5.项目主要内容已由该单位单独或联合其他单位申报并已获得省科技计划立项;

　　6.省内单位项目未经科技主管部门组织推荐;

　　7.有尚在惩戒执行期内的科研严重失信行为记录和相关社会领域信用“黑名单”记录;

　　8.违背科研伦理道德。

评审及立项说明

　　省重点领域研发计划项目由第三方专业机构组织评审，对申报项目的背景、依据、技术路线、科研能力、时间进度、经费预算、绩效目标等进行评审论证，并进行技术就绪度和知识产权等专业化评估：

　　(一) 技术就绪度与先进性评估。本专项主要支持技术就绪度4～7级的项目，其中，技术就绪度目前为4～6级的项目在完成后原则上应有3级以上提高，目前为7级的项目在完成后应达到9级，各申报单位应在可行性报告中按要求对此进行阐述并提供必要的佐证支撑材料。

　　(二) 查重及技术先进性分析。将利用大数据分析技术，对照国家科技部科技计划历年资助项目与广东省科技计划历年资助项目，对拟立项项目进行查重和先进性等分析。

　　(三) 知识产权分析评议。项目研究成果一般应有高质量的知识产权，请各申报单位按照高质量知识产权分析评议指引(见附件3)的有关要求加强本单位知识产权管理，提出项目的高质量知识产权目标，并在可行性报告中按要求对此进行阐述并提供必要的佐证支撑材料，勿简单以专利数量、论文数量作为项目目标。

　　拟立项项目经领域专家和战略咨询专家审议，并按程序报批后纳入项目库管理，按年度财政预算及项目落地情况分批出库支持，视项目进展分阶段进行资金拨付。

　　同一指南中的同一项目方向(或子方向)，原则上只支持1项(指南有特殊说明的除外)，在申报项目评审结果相近且技术路线明显不同时，可予以并行支持。