项目描述：
1 热作模具钢全链条协同制造技术研究与产业化 1.1 热作模具钢的成分与组织的设计优化 设计优化热作模具钢满足压铸和热冲压所需性能要求的科学合理的化学成分和组织。研究热作模具钢在不 同工艺条件下碳化物的固溶和析出强化机制，建立热作模具钢中基体组织、碳化物结构与成分、工艺和性 能的关系。 1.2 热作模具钢高纯净冶金关键技术研究 研究热作模具钢精炼钢锭残余气体的高效降低、电渣锭电渣重熔过程杂质元素和夹杂物的有效去除技术； 开发低偏析凝固组织控制技术；研究降低连铸坯表面裂纹的有效方法，从而提供热作模具钢优质母材，摆 脱长期困扰我国热作模具钢冶金质量不稳定的瓶颈问题。 1.3 热作模具钢高温热变形关键技术研究 研究热作模具钢高温均质化过程中主元素扩散行为和揭示钢锭热变形过程中微观组织演变规律，开发热作 模具钢高温均质化技术和高等向控锻控冷技术；研究高温热成形过程改善钢坯内部缺陷的锻合技术。 1.4 热作模具钢预备热处理组织调控关键技术研究 研究热作模具钢在不同温度段的固态相变行为和微观组织结构特征；研究不同热处理条件下的显微组织演 变规律；从而开发经济节能的热作模具钢组织均匀与细化预备热处理新技术，实现热作模具钢交货态目标 组织的精准调控。 1.5 退火态热作模具钢组织与性能评价 实全链条协同制造关键技术在高品质热作模具钢产业化上的应用推广，并与进口同类高端产品进行对比分 析。同时，按照相应国内外标准，对退火态热作模具钢组织与性能进行评价。 2 热作模具热力行为研究和长寿命设计制造关键技术 2.1 热作模具成形加工过程热力行为研究 定量分析成形过程模具应力和变形（位移），研究热冲压温度、节拍、塑性变形速率、模具/工件润滑对 模具应力分布和残余应力的影响规律，研究压铸过程增压压力、温度变化速率、喷涂对模具应力分布和残 余应力的影响规律，提出减少热作模具应力集中和残余应力的关键工艺要素。 2.2 热作模具疲劳寿命预测的多尺度建模仿真研究 建立热冲压和压铸过程工件/模具换热、凝固、应力应变的有限元数学模型，研究循环热力载荷下微尺度 疲劳失效特征，建立热作模具成形加工中疲劳寿命多尺度预测模型，研发相关的计算机模拟预测技术及软 件系统。 2.3 热作模具长寿命设计与制造关键技术开发 优化设计模具结构、温控系统（加热和冷却）和成形工艺参数，提出热作模具粗加工、精加工和热处理的 优化制造路径与工艺参数，形成热作模具高精度和低应力制造的关键技术。 2.4 长寿命热作模具应用对比验证与优化 分析加工过程的模具变形、残余应力，对热力耦合模拟的应力应变结果进行验证；研究模具组织形貌、龟 裂特征和模具表面粗糙度变化，优化模具疲劳预测与长寿命设计技术。同时，与进口同类高端热作模具钢 进行相同成形加工条件下的对比分析，进一步优化设计产品。 3.热作模具钢服役关键技术及应用示范 3.1 不同服役条件下热作模具钢应用技术开发 针对压铸模具和热冲压模具，开发不同服役工况下热作模具的真空淬回火热处理工艺和表面强化技术与工 艺。 3.2 不同服役条件下热作模具钢使用性能研究 基于热作模具钢的不同服役工况，以压铸或热冲压为代表，研究热作模具钢的不同服役温度下的强度、韧 性、抗热/热机械疲劳、抗回火软化、耐热磨损、耐腐蚀（抗热熔损）等性能，建立热作模具钢成分、组 织、性能与服役寿命内在联系的数据库。结合热作模具钢的热/热机械疲劳行为和服役疲劳失效机理的研 究，建立热作模具钢的疲劳评定标准和疲劳寿命预测模型。 3.3 热作模具钢服役失效机理和组织演变规律研究 开展多场耦合作用下热作模具的损伤实验研究和服役条件下的温度场、应力场和组织场数值模拟仿真研究 ；并结合模具的失效分析，揭示服役条件下热作模具钢的组织演变规律和失效机理，提出合理的选材和应 用技术。 3.4 残余应力对模具使用寿命影响规律的研究 基于大科学装置平台研发模具钢残余应力的先进表征技术；研究残余应力对其服役行为及使用寿命的影响 规律，针对压铸模和热冲压模，揭示残余应力对热作模具钢微结构的损伤特征，开发热作模具残余应力的 降低和控制技术。 3.5 国产高端热作模具钢应用示范平台的建设 建设集高端热作模具钢研发、销售、锯切、铣磨、配送和技术服务（模具真空热处理、氧化处理、氮化处 理、氧氮化处理、焊接修复和去应力等维护保养）为一体的国产高端热作模具钢应用示范平台，为汽车和 5G通信行业模具用户提供高端热作模具钢一体化解决方案和个性化定制，做到全链条响应与服务，最大限 度提高了热作模具使用寿命，实现高端热作模具钢的自主制造，自主销售，自主服务，打造一个国内一流 、国际先进的高端热作模具钢中国品牌，实现逐步替代进口。