北冶公司一项发明专利荣获第二十四届中国专利金奖
来源： 首钢新闻中心 2023-11-14 16:11 发布时间：2023-11-15 浏览：2798
近日，在第二十四届中国专利奖颁奖仪式上，以北冶公司和中国联合重型燃气轮机技术有限公司为专利权人的发明专利“抗蠕变、长寿命镍基变形高温合金及其制备方法和应用”荣获中国专利金奖。该奖项是由国家知识产权局和世界知识产权组织（WIPO）共同颁发的中国知识产权领域最高奖项。在本届中国专利奖共评选出中国专利金奖中，首钢是唯一一家钢企。
燃烧室是燃气轮机的核心热端部件，长期承受超高温度下的热应力、热腐蚀、气动载荷和振动载荷综合作用，局部温度甚至高达1700℃（涂层），服役环境极其恶劣，对材料要求极其严苛。此前用于先进重型燃机燃烧室的高温合金材料长期被国外垄断，西方国家对此类材料施行严格的出口管制。同时，国外企业为长期占据垄断地位、赚取超额利润，遏制中国燃气轮机产业自立自强，利用其技术先发优势，对该类材料设置了全面、严密的专利壁垒，导致我国先进重型燃机核心热端部件面临“无材可用”的困境。实现重型燃气轮机自主研制，首先要攻克先进高温合金材料这一“卡脖子”难题。
中国重燃联合北冶公司，历时7年，通过实验室研究、中试、工业级试制和应用等多轮迭代，成功攻克成分设计优化、高纯净化冶炼和铸造、合金组织精细控制等一系列关键技术，首创了新一代高等级镍基变形高温合金成分体系及其加工制备成套技术，攻克了国际冶金行业公认的高温合金氧、氮、硫超低含量控制技术难题，研制出了拥有完全自主知识产权的重型燃机燃烧室用新一代抗蠕变、长寿命镍基变形高温合金，突破了国外的技术封锁和专利壁垒，实现高温蠕变性能、高温持久寿命、高温疲劳寿命、高温强度等在内的产品多项关键力学性能显著优于此前国际上最先进的燃烧室用高温合金，综合性能达到国际领先水平，可更好满足先进重型燃机高温长期服役要求。目前，此类专利产品已实现系列化、批量化工业生产，包括宽幅薄板、厚板、异型锻件、环形件、焊材等5大品种20余种规格，已应用于我国首台自主设计制造的某重型燃机燃烧室，成功迈出了突破国外热端核心部件技术封锁、实现重型燃气轮机自主化发展的坚实一步，实现了先进高温合金材料的高水平自立自强。除应用于燃气轮机领域外，该专利产品在航空航天发动机、氢燃机、核电站、燃煤电站、汽车发动机关键部件等重点领域推广应用前景广阔。
该专利技术中的纯净化冶炼和铸造技术等多项关键共性技术已推广应用于高温合金母合金、变形高温合金、精密合金等的研发和生产中，相关产品的成功开发和应用，支撑了我国重点型号航空发动机、长征5B大推力运载火箭、嫦娥四号探测器等国家重大装备的研制成功和稳定服役，取得了显著经济效益和社会效益。该项研究成果通过了中国动力工程学会组织的成果鉴定，由多位院士专家组成的鉴定委员会认为：“该成果填补了国内空白，达到国际领先水平。”用户单位、测试机构、监造机构都给予了高度肯定。由于该专利产品优异的综合力学性能、良好工艺性能和高性价比，有望实现对我国现有主流重型燃机燃烧室用材的替代，从而摆脱对国外材料的严重依赖，实现对国外技术的“反卡脖子”，保障国家能源安全。目前，研发团队正积极布局国际专利，为实现产品走出去提供专利保障。据悉，本届中国专利奖共评选出中国专利金奖29项、中国专利银奖60项、中国专利优秀奖777项。
