“重点基础材料技术提升与产业化”重点专项2016申报指南

—1—附件2“重点基础材料技术提升与产业化”重点专项2016年度项目申报指南依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》、《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》、《关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革的方案》等，科技部会同相关部门组织开展了《国家重点研发计划重点基础材料技术提升与产业化重点专项实施方案》的编制工作，在此基础上启动“重点基础材料技术提升与产业化重点专项”2016年首批项目，并发布本指南。本专项总体目标是：以提升大宗基础材料产业科技创新能力和整体竞争力为出发点，以国家重大工程和战略性新兴产业发展需求为牵引，从基础前沿、重大共性关键技术到应用示范进行全链条创新设计，一体化组织实施，着力解决重点基础材料产业面临的产品同质化、低值化，环境负荷重、能源效率低、资源瓶颈制约等重大共性问题，推进钢铁、有色、石化、轻工、纺织、建材等基础性原材料重点产业的结构调整与产业升级，通过基础材料的设计开发、制造流程及工艺优化等关键技术和国产化装备的重点突破，实现重点基础材料产品的高性能和高附加值、绿色高—2—效低碳生产。开展产业技术标准的升级研究，建立完备的知识产权和标准体系，完善基础材料产业链。提升我国基础材料产业整体竞争力，满足我国高端制造业、战略性新兴产业创新发展、新型工业化和城镇化建设的急需，为我国参与全球新一轮产业变革与竞争提供支撑，实现我国材料产业由大变强、材料技术由跟跑型为主向并行和领跑型转变。通过本专项的实施，重点基础材料高端产品平均占比提高15%～20%，带动支撑30～50万亿元规模的基础材料产业发展，减少碳排放5亿吨/年。本专项围绕钢铁、有色金属、石化、轻工、纺织、建材等6个方面重点基础材料技术提升与产业化部署31个重点研究任务，专项实施周期为5年，即2016～2020年。按照分步实施、重点突出原则，2016年启动其中12个重点任务：高品质特殊钢、高强度大规格易焊接船舶与海洋工程用钢、大规格高性能轻合金材料、高精度铜及铜合金材料、化纤柔性化高效制备技术、高性能工程纺织材料制备与应用、基础化学品及关键原料绿色制造、合成树脂高性能化及加工关键技术、塑料轻量化与短流程加工及功能化技术、制笔新型环保材料、水泥特种功能化及智能化制造技术、特种功能玻璃材料及制造工艺技术等。2016年启动的12个重点研究任务共37个子任务。所有项目均需整体申报，从基础前沿、重大共性关键技术到应用示范进行全链条创新设计，一体化组织实施，实现我国相关材料技术的提—3—升与产业化。项目设1名项目负责人，项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题设1名课题负责人，每个课题承担单位原则上不超过5个。对于企业牵头的应用示范类任务，其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。1.高品质特殊钢1.1先进制造业基础件用特殊钢及应用研究内容：研究特殊钢新型强韧化机制与高可靠长寿命机理，复杂服役环境适应性材料设计技术，开发高洁净度冶炼、夹杂物精确控制、均质化与组织精细化控制、精确成型与加工、热处理及表面改性等产品质量稳定控制技术及低成本制造和简化流程技术，实现基础件用特殊钢品种的稳定化生产与应用示范。考核指标：大幅提高轴承、齿轮、紧固件、传动轴、弹簧等基础件用钢性能及质量稳定性；轴承钢[O]≤6ppm、[Ti]≤10ppm，接触疲劳寿命L10≥108；齿轮钢淬透性带宽≤4HRC、带状组织≤2级；12.9级以上高强度紧固件用钢硬度差≤3HRC；传动轴用超高强度钢抗拉强度≥1200MPa，实现产品系列化且制造成本降低30%以上；高强韧非调质钢硫化物长径比≤8、等效直径≤5µm；弹簧钢强度≥2100MPa；切割钢丝强度≥4000MPa；特殊钢典型品种使用寿命提高50%，国内自给率达到80%以上，形成5个万吨级以上具有国际先进水平的先进制造业基础件用特殊钢研发、生产及应—4—用示范基地，满足汽车、航空、机床等高端装备制造需求。实施年限：不超过5年拟支持项目数：1—2项1.2高强高耐蚀不锈钢及应用研究内容：研究高强高耐蚀不锈钢多相组织强韧化机理，超级奥氏体不锈钢凝固偏析和析出行为及热加工机理，开发耐高温、腐蚀等服役环境适应性材料设计、耐点蚀和应力腐蚀组织控制、柔性轧制等生产及应用评价技术，实现高性能不锈钢产品开发及应用示范。考核指标：大幅提高高强高耐蚀不锈钢质量稳定性，达到国际先进水平；危险品运输及处理、化工等用双相不锈钢RP0.2≥580MPa、A≥30%；城市垃圾焚烧、大气污染及废气处理、烟气脱硫等用高强高耐蚀不锈钢[O]≤30ppm，A、B、C、D类夹杂物总和≤3.5级，超级奥氏体不锈钢点蚀当量值≥45；620℃超超临界火电机组汽轮机转子用耐热不锈钢620℃下105h外推持久强度≥100MPa；高强度不锈钢KISCC提高至KIC的80%，典型品种制造成本降低30%以上；抗菌不锈钢抗菌相等效球尺寸≥50nm；形成十万吨级以上双相及超级奥氏体不锈钢、万吨级高强耐热不锈钢、抗菌不锈钢及高强不锈钢的研发、生产及应用示范基地，油气开采用95钢级、110钢级超级马氏体不锈钢实现稳定化生产及应用，典型品种使用寿命在目前基础上提高50%。—5—实施年限：不超过5年拟支持项目数：1—2项1.3高效率、低损耗及特殊用途硅钢开发与应用研究内容：研究材料高强度、低铁损、高磁感最佳匹配关系及组织与性能关系；开发高效率、低损耗及特殊用途硅钢夹杂及析出控制、织构控制等技术；开展应用与评价技术研究，建立相关标准规范，实现高品质薄规格低铁损取向硅钢、环保型极低铁损无取向硅钢、高强度薄规格高磁感无取向硅钢产业化及应用示范。考核指标：开发出0.18～0.23mm规格取向硅钢产品，P17/50≤0.75W/kg，磁感应强度B8≥1.88T，实现规模生产；环保型高等级无取向硅钢在大型电机上实现应用，铁损P10/50≤1.05W/kg，P15/50≤2.50W/kg，磁感B50≥1.65T，各向异性≤10%；厚度≤0.30mm高强度薄规格低铁损无取向硅钢实现批量稳定生产并在新能源汽车电机上应用，铁损P10/400≤15.0W/kg，磁感B50≥1.66T，σs≥420MPa，形成5万吨级生产示范线，满足新能源汽车、电力装备等制造需求。实施年限：不超过4年拟支持项目数：1—2项1.4高性能工模具钢及应用研究内容：研究工模具钢制备及服役过程组织演化规律及其定量化描述，高温、高应力、热冲蚀等不同服役条件下动态失效—6—机理，开发工模具钢均质化与组织精细化控制、精确成型与加工等技术，实现大截面、高均匀、高性能模具钢（含热作、冷作、塑料模具钢）和复杂刀具用高性能易切削高速钢的稳定化生产与应用示范。考核指标：大幅提高工模具钢的性能及质量稳定性，达到国际先进水平；建立模具钢服役寿命周期预测模型及模具失效抗力指标体系与选材体系；H13热作模具钢横向韧性≥14J、等向性≥0.8，大型预硬型塑料模具钢截面硬度差≤3HRC，大型冷作模具钢共晶碳化物不均匀度≤5级，大型压铸模具寿命10万次以上，使用寿命在目前基础上提高50%；大尺寸高速钢共晶碳化物不均匀度≤6级，最大颗粒度≤20µm；建立我国高品质模具钢标准体系；建成5万吨以上具有国际先进水平的高品质工模具钢研发、生产及应用示范基地，满足航空、机械、轻工等装备制造用高性能工模具需求。实施年限：不超过5年拟支持项目数：1—2项1.5特种软磁合金及应用研究内容：研究特种软磁合金原子团簇与宏观性能的跨尺度关联、高饱和磁感应强度和低损耗新型软磁合金设计等性能调控机理，开展高性能软磁合金产业化关键技术、应用与评价技术研究，建立相关标准规范，实现示范应用。—7—考核指标：高性能软磁合金材料Bs≥1.75T；低损耗电机软磁定子铁芯工作磁感应强度Bm≥1.5T、铁芯损耗P1000Hz，1.5T≤15W/kg，定子铁芯损耗较传统材料降低90%以上，铁芯总成本降低30%以上；建成关键高性能软磁合金“一材多用”技术数据库；建成千吨级高性能软磁合金带材生产线，重点电机品种产量达到1万台/年，形成高效节能电机在新能源汽车、高速机床、高频电机、伺服电机、航空航天电机等领域的示范应用，满足智能制造和机器人领域的需求。实施年限：不超过4年拟支持项目数：1—2项2.高强度、大规格、易焊接船舶与海洋工程用钢2.1高强度、大规格、易焊接海洋工程用钢及应用研究内容：研究典型多场耦合服役环境下海洋平台用钢的腐蚀机理及失效行为、特厚钢板尺寸效应、强韧化机理及性能均匀性控制原理与技术、可大线能量焊接技术；开发高强韧特厚钢板、无缝管、型材及配套焊材、可大线能量焊接厚钢板及配套焊材、大规格型钢及高强度锚链钢、复合板、平台结构用铸造节点以及高耐蚀特种部件粉末冶金制品等关键品种技术；开展海洋工程用钢的服役性能评价及应用技术研究，实现示范应用。考核指标：开发出屈服强度785MPa级，厚度180mm以上，最大焊接线能量200kJ/cm的系列海洋工程用钢，示范应用总量达—8—到千吨以上，满足不同海洋平台及装备用钢需求，高端品种自给能力达70%以上，最大寿命提升50%以上；形成我国具有自主知识产权的海洋工程用钢品种体系、生产体系、应用配套体系、检测及服役性能评价体系；形成3个以上具有世界先进水平的海洋工程用钢研发、生产、应用示范基地。实施年限：不超过5年拟支持项目数：1—2项2.2极寒与超低温环境船舶用钢及应用研究内容：研究大尺度、极寒环境下船舶用钢的断裂力学行为和止裂机理；突破超低温用钢的成分、组织、生产工艺、应用评价及制造关键技术；开展液化天然气船用殷瓦钢薄板、超大型集装箱船用止裂厚板、液化石油气船用高强韧性厚板、极地船舶用钢及配套焊材的关键生产工艺技术研究；开展极寒与超低温环境下船舶用钢的服役性能评价与应用技术研究，制定专用标准规范，实现示范应用。考核指标：厚度0.7～1.7mm殷瓦钢、耐-80℃极地船舶用钢自给能力达50%以上；最大100mm厚止裂厚板、60mm厚LPG用高强韧板完全实现国产化；建立极寒与超低温环境船舶用钢品种体系、生产体系、检测应用评价体系和标准规范体系，超大型集装箱船用止裂厚板和液化石油气船用高强韧性厚板生产应用达到千吨级，建设世界一流的船舶用钢研发、生产、应用基地。—9—实施年限：不超过5年拟支持项目数：1—2项3.大规格高性能轻合金材料3.1高性能铝合金大规格板带材制造与应用技术研究内容：探索铝合金元素原子间交互作用机制、多尺度范围第二相—界面耦合强化机理；开发乘用车覆盖件、航空航天、海洋工程和货运车辆等用新型快速时效响应铝合金薄板、超高强铝合金预拉伸厚板、耐蚀铝合金板材的工业化制造成套技术，以及乘用车覆盖件拉深成型、烤漆硬化、大型结构件残余应力消减等关键应用技术。考核指标：快速时效响应铝合金薄板最大幅宽≥2100mm、45天停放后屈服强度≤140MPa、均匀延伸率≥26%、应变强化指数≥0.28、厚向异性系数≥0.60、烤漆硬化屈服强度增量≥100MPa，超高强铝合金预拉伸厚板最大幅宽/厚度≥2500mm/50mm、极限抗拉强度≥600MPa、断裂韧性≥30MPa·m1/2、电导率≥38%IACS，耐蚀铝合金板材最大幅宽≥3500mm、综合性能比5083合金提高10%以上，形成快速时效响应铝合金薄板5万吨/年、超高强铝合金预拉伸厚板1万吨/年和耐蚀铝合金板材5万吨/年的工业化规模生产能力。实施年限：不超过4年拟支持项目数：1—2项—10—3.2高性能铝合金大规格挤压材制造与应用技术研究内容：探索铝合金挤压材制备加工全过程微观组织的演化规律与控制机理，开发高速列车、轨道与公路货运车、航空航天、海洋石油钻探等用大规格铝合金型材、新型超高强铝合金挤压材、高强耐蚀铝合金管材的工业化制造成套技术，以及大型复杂结构件的焊接与联接、接头腐蚀控制和表面防腐处理等关键应用技术。考核指标：大规格铝合金型材的最大长度/外接圆直径≥30m/Φ900mm、综合性能比6005和7N01合金提高10%以上，新型超高强铝合金挤压型材的最大长