科创中国

行业领域

制造业

需求背景

我国自春秋战国时期开始冶炼钢铁，主要用于武器装备和日常重要器具的制造。直至公元17世纪，铸铁技术的完备奠定了金属材料在工程应用中无可替代的地位。1850年以后，钢铁开始大规模生产，应用也越来越广泛，人类进入钢铁时代。整个20世纪中，世界上的钢铁产量增长了近30倍。高锰钢、高速钢、不锈钢等优良钢种相继问世，使得钢铁材料占据了现代工业材料的主导位置。直至今天，钢铁材料由于其低廉的价格、良好的综合性能等优点仍然是生产生活中最常用的材料。其中，不锈钢作为一种应用最广的工程材料，经过近百年的迅猛发展，其生产与使用体系已相当完备，正逐渐取代其他金属材料，在各个领域发挥重要作用。在众多种类的不锈钢中，300系列的奥氏体不锈钢是最重要的一类，其中304不锈钢使用最多。自不锈钢于1913年在德国问世以来，经过100多年的发展演变，人们赋予了304不锈钢的各种性能要求。其应用的广泛性，使得304不锈钢在现代工业中的地位越来越重要。小至人们日常生活中处处可见的不锈钢水杯、不锈钢饭盒等，大至工业生产中的核主泵容器、飞机涡轮盘等重要器件。由此可见304不锈钢在我国的消费水平及工业生产中占据着不可或缺的位置。304不锈钢材具有良好的耐热耐腐蚀性，良好的机械性能，但是其硬度偏低，耐磨损性能较差，在作为卫浴喷头材料的使用中，不锈钢材料表面总会出现凹坑、剥落等现象，严重影响喷头的使用寿命，造成经济损失。

需解决的主要技术难题

304不锈钢（AISI304，在我国对应的不锈钢牌号为0Cr18Ni9）是300系不锈钢中使用最为广泛的一种奥氏体不锈钢。304不锈钢的密度在7.93g/cm³左右，硬度≤187HB，抗拉强度≥520MPa，屈服强度≥205MPa，断后伸长率≥40%。相比于纯金属材料（纯铜、纯铝），304不锈钢的塑性、变形性较差；相比于500系列或600系列的不锈钢，304不锈钢的强度硬度较低。而卫浴喷头在使用的过程中，可以手持或是插入淋浴支架中，经常容易掉落地面或是砸到墙面上，硬度和耐冲击性能不够的话，容易凹陷或开裂，影响使用。

期望实现的主要技术目标

材料抗拉强度≥800MPa；

材料屈服强度≥700MPa；

断后伸长率≥80%；

表面显微硬度：≥295HV。

处理进度