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1、2016 年度四川省科技进步奖自然科学类项目基本信息【项目名称】炒锅表面深层共渗改性及其产业化【推荐单位】西华大学，成都伍田机械技术有限责任公司【推荐单位】四川省教育厅【项目简介】本项目针对传统炒锅不美观、容易生锈影响人体健康的问题，研发了一种深层氮碳共渗与氧化复合处理技术，能够对炒锅表面进行深层共渗改性处理，在炒锅表面形成较厚的防腐耐磨层，从而大大提高炒锅的使用寿命和美观性能，并且整个工艺过程绿色环保。在国家自然科学基金的资助下，我们对渗层氮碳共渗机理及其调控规律进行了深入的研究：研究了炒锅共渗处理过程中的界面反应与扩散机理，研究了炒锅材料表层物相结构演变规律及其微观机制，掌握了渗剂/工件界
2、面处的传质规律，了解了炒锅渗层组织的形成机制和动力学过程，结合经典的氮碳共渗理论和炒锅的实际情况，准确地将炒锅深层氮碳共渗温度选定为590-700，即奥氏体氮碳共渗，为稳定地获得渗层氮碳共渗层奠定了坚实的工艺理论基础。在仔细分析既有的炒锅氮碳共渗工艺基础上，我们选择了以不含有害物质的绿色原料为氮碳共渗渗剂基础配方，通过分析计算、结合过去积累的实践经验和试验数据，研究出了新型的深层氮碳共渗渗剂，形成了绿色环保的工艺材料，为技术推广工作奠定了坚实的工艺基础。氮碳共渗过程中会产生极少量的氰酸根离子，氧化处理可以将粘附在炒锅表明的氰酸根离子降低到检测极限以下，从而确保生产过程是环保的，确保共渗处理产品
3、是绿色的。此外，氧化处理还能在深层氮碳共渗后的炒锅表面形成致密的黑色氧化膜四氧化三铁，氧原子固溶在有效渗层中，进一步提高铁锅的耐蚀性和耐磨性能。我们根据炒锅的氮碳共渗工艺温度和使用性能要求，研究出了新型的绿色环保氧化渗剂，进一步为后续技术推广工作奠定了完整的工艺基础。在完成深层共渗理论研究、新型共渗试剂和新型氧化试剂研究的基础上，我们系统地研究共渗温度、时间、渗剂浓度等因素对炒锅渗层物相、渗层厚度、组织形貌、渗层硬度、硬度梯度的影响规律,揭示了炒锅共渗-氧化复合处理渗层组织与性能关系，形成了稳定的共渗-氧化复合处理工艺。根据炒锅的规格、材料成分等，研究出了产业化生产工艺技术：解决炒锅从小试到批
4、量生产的关键技术难题，形成炒锅深层共渗工艺参数数据库和工艺包，为批量生产提供了坚实的工艺技术保障。用该项技术处理铸铁炒锅，渗层厚度大于 20 微米，处理钢制炒锅，渗层厚度大于 35 微米。已获得 2 项授权发明专利和 1 项使用新型专利。目前我们已向两家专业生产铸铁炒锅的公司和 9 家专业生产钢制炒锅的公司提供了深层共渗技术生产线、全套工艺技术和工艺材料；至今采用深层共渗改性技术处理的炒锅已累计销售 3000 多万口。我国人口 13 亿多，按 3 亿个家庭计算，高性能炒锅寿命按 4 年计算（现渗氮炒锅寿命不超过 2 年），每年将消耗 7500 万口炒锅，采用深层共渗技术改性的高性能炒锅具有广阔
5、的发展空间，市场潜力巨大。2015 年 7 月 24 日，四川省科技厅在成都组织专家对本项目进行了成果鉴定，鉴定结论为国内领先水平。本项目制造的高性能炒锅不仅对提高国民的生活质量和健康水平具有重要的现实意义，对于节能减排也有重要的意义，因为本项目具有绿色环保的工艺过程，经该工艺处理的炒锅使用寿命大幅度提高，能节省大量铸铁和钢材。 （以上数据截止2016 年 5 月 9 日）【主要完成人情况表】姓 名 罗 德 福 性 别 男 排 名 1 国 籍 中 国出 生 年 月 1965-07-30 出 生 地 四川省广元 市 民 族 汉族身 份 证 号 归 国 人 员 否 归 国 时 间技 术 职 称 教
6、授 最 高 学 历 研究生 最 高 学 位 博士毕 业 学 校 西安理工大学 毕 业 时 间 所 学 专 业 黑色金属表面改性和表面强化电 子 邮 箱 cd_ 办 公 电 话 028-87729250 移 动 电 话通 讯 地 址 四川省成都市金牛区金周路 999 号西华大学材料科学与工程学院 邮 政 编 码 610039工 作 单 位 西华大学 行 政 职 务二 级 单 位 材料科学与工程学院 党 派 中国共产党参 加 本 项 目 的 起 止 时 间 2009-07-01 至 2013-12-30对 本 项 目 技 术 创 造 性 贡 献 ： 深 层 共 渗 技 术 在 炒 锅 表 面 改
7、性 中 的 应 用 研 究 总 体 方 案 设 计 ； 在 国 家 自 然 科 学 基 金 支 持下 ， 成 功 开 发 出 系 列 新 型 环 保 盐 浴 配 方 ； 组 织 工 艺 参 数 系 统 性 实 验 ， 确 定 了 不 同 铸 铁 和 钢制 炒 锅 的 最 佳 处 理 工 艺 ； 组 织 工 程 应 用 的 技 术 方 案 制 定 ， 形 成 的 炒 锅 的 表 面 改 性 处 理 成 套生 产 设 备 具 有 优 良 的 可 操 控 性 、 安 全 性 和 节 能 环 保 的 特 点曾 获 科 技 奖 励 情 况 ：国 家 科 技 进 步 奖 二 等 奖 一 项 ， 四 川 省
8、 科 技 进 步 奖 一 等 奖 一 项 ， 机 电 部 科 技 进 步 奖 三 等 奖 一项 。姓 名 漆 世 荣 性 别 男 排 名 2 国 籍 中 国出 生 年 月 1971-06-21 出 生 地 四川省自贡 市 民 族 汉族身 份 证 号 归 国 人 员 否 归 国 时 间技 术 职 称 中级 最 高 学 历 高中 最 高 学 位 无毕 业 学 校 毕 业 时 间 所 学 专 业电 子 邮 箱 办 公 电 话 028-82591164 移 动 电 话通 讯 地 址 四川省成都市新津县新津工业园区 A 区兴园 8 路 299号 邮 政 编 码 611400工 作 单 位 成都伍田机械
9、技术有限责任公司 行 政 职 务二 级 单 位 党 派参 加 本 项 目 的 起 止 时 间 2009-07-01 至 2013-12-30对 本 项 目 技 术 创 造 性 贡 献 ：参 与 炒 锅 的 表 面 改 性 处 理 成 套 生 产 设 备 的 设 计 和 炒 锅 工 程 应 用 的 技 术 方 案 制 定 ； 设 计工 程 应 用 工 装 夹 具 ； 培 训 操 作 人 员 、 技 术 人 员 和 质 量 检 验 人 员 ； 市 场 推 广 。曾 获 科 技 奖 励 情 况 ：姓 名 祝 伟 性 别 男 排 名 3 国 籍 中 国出 生 年 月 1989-04-24 出 生 地
10、四川省广安 市 民 族 汉族身 份 证 号 归 国 人 员 否 归 国 时 间技 术 职 称 中级 最 高 学 历 研究生 最 高 学 位 硕士毕 业 学 校 西华大学 毕 业 时 间 2014-07-01 所 学 专 业 黑色金属表面改 性和表面强化电 子 邮 箱 办 公 电 话 028-82591164 移 动 电 话通 讯 地 址 四川省成都市新津县新津工业园区 A 区兴园 8 路 299号 邮 政 编 码 611400工 作 单 位 成都伍田机械技术有限责任公司 行 政 职 务二 级 单 位 党 派 中国共产党参 加 本 项 目 的 起 止 时 间 2009-07-01 至 2013
11、-12-30对 本 项 目 技 术 创 造 性 贡 献 ：参 与 炒 锅 的 表 面 改 性 处 理 成 套 生 产 设 备 的 设 计 和 炒 锅 工 程 应 用 的 技 术 方 案 制 定 ； 设 计 工 程应 用 工 装 夹 具 ； 培 训 操 作 人 员 、 技 术 人 员 和 质 量 检 验 人 员 ； 市 场 推 广 。曾 获 科 技 奖 励 情 况 ：姓 名 金 应 荣 性 别 男 排 名 4 国 籍 中 国出 生 年 月 1965-09-23 出 生 地 四川省达州 市 民 族 汉 族身 份 证 号 归 国 人 员 否 归 国 时 间技 术 职 称 教授 最 高 学 历 研究生
12、 最 高 学 位 博 士毕 业 学 校 哈尔滨工业大学 毕 业 时 间 所 学 专 业 材料工程电 子 邮 箱 办 公 电 话 028-87720513 移 动 电 话通 讯 地 址 四川省成都市金牛区金周路 999 号 邮 政 编 码 610039工 作 单 位 西华大学 行 政 职 务二 级 单 位 材料科学与工程学院 党 派 中国共产党参 加 本 项 目 的 起 止 时 间 2009-07-01 至 2013-12-30对 本 项 目 技 术 创 造 性 贡 献 ：设 计 炒 锅 性 能 试 验 方 案 ； 参 与 工 艺 参 数 系 统 性 实 验 ； 拟 定 评 价 炒 锅 工 艺
13、 优 化 体 系 。曾 获 科 技 奖 励 情 况 ：姓 名 张 磊 性 别 男 排 名 5 国 籍 中 国出 生 年 月 1990-07-11 出 生 地 四川省中江 县 民 族 汉族身 份 证 号 归 国 人 员 否 归 国 时 间技 术 职 称 其他 最 高 学 历 本科 最 高 学 位 学士毕 业 学 校 东北林业大学 毕 业 时 间 所 学 专 业 材料学电 子 邮 箱 办 公 电 话 028-87729250 移 动 电 话通 讯 地 址 四川省成都市金牛区金周路 999 号 邮 政 编 码 610039工 作 单 位 西华大学 行 政 职 务二 级 单 位 材料科学与工程学院 党 派 无参 加 本 项 目 的 起 止 时 间 2013-09-01 至 2013-12-30对 本 项 目 技 术 创 造 性 贡 献 ：参 与 炒 锅 工 艺 参 数 系 统 性 试 验 和 性 能 试 验 。曾 获 科 技 奖 励 情 况 ：【授权专利目录】（1）发明专利：用于液体氮化的氮化盐，ZL201010188211.4（2）发明专利：表面改性处理的氧化盐，ZL201310341599.0（3）实用新型专利：一种高抗蚀高耐磨抗冲击而且易清洗的防锈铁锅，ZL2011201399665
