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2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

产值

422

535

729

1126

1335

1599

2124

2706

3180

增长率

30.6%

26.8%

36.3%

54.5%

18.6%

19.8%

32.8%

27.4%

17.5%

国家扩大内需的各项政策逐步落实到位，受益基建投资的输送机械保持了良好上升势头，随着经济环境的企稳回升与政策效应的累积显现，输送机械行业将获得进一步的发展良机。

与此同时，随着国民经济的快速发展，我国在能源、冶金、建材、码头等行业获得极大的发展机遇，而输送机械产品与这些行业的发展息息相关。

在“十二五”期间国内的输送机械行业有重大发展，输送机械上的重要零件托辊产品必是成倍增长。

据了解，国内输送机托辊寿命仅为2万小时，因此从国内输送机械行业的发展形势看，在今后一段时间托辊产品的需求量会急速增加。

所以，托辊生产线投入使用能提高托辊产品的产量，为输送机械行业做贡献。

该项目如能成功，能降低托辊产品的成本，同时也降低了输送机械的使用成本，为国家和社会带来可观的效益。

装备制造业是国民经济的基础产业，是支撑整个工业和国民经济发展的基石。

机床是制造机器的机器，是工作母机，作为装备制造业的基本装备，是基础的基础。

制造业现已成为我国最大的产业和国民经济主要的组成部分，成为就业的重要市场和出口的主力军。

增加值占国民生产总值近40%，工业生产值占全国工业生产总值约77%，上缴税金占国家税收总额的30％和财政收人的27%，全部从业人员约占全国工业从业人员90%，约占全国从业人员总数11%，出口创汇占全国外贸出口总额90％。

沈阳装备制造业09年实现增加值967.4亿元，增长18.6%，占全市规模以上工业增加值的48.0%。

规模以上工业实现高新技术产品产值3216.2亿元，增长19.1%。

经过多年的发展，机床产业已经成为沈阳重要的主导产业和支柱产业。

沈阳机床集团数控机床、大型装备、成套生产线、核心功能部件等4大类、300多个品种、千余种规格的产品，市场覆盖全国，出口到80多个国家和地区，机床产销量、市场占有率均居国内同行业之首。

09年1-10月份，机床销售收入123亿，同比增长22%，数控机床产量2.3万台，同比增长39%。

随着科学技术的进步，机床技术水平也在高速发展，尤其是数控技术和数控机床的应用，使得机械制造业发生了根本性的变化，是降低劳动强度和提高劳动生产率的重要手段。

机床水平的高低和拥有量是衡量一个国家工业现代化水平的重要标志，对国民经济的发展和增强国防实力起着举足轻重的作用。

沈阳"

十二五"

规划中明确了沈阳经济社会发展的三大目标，分别是，建设国家中心城市、先进装备制造业基地、生态宜居之都，进而率先实现老工业基地的全面振兴。

因此，托锟生产线投入使用不仅填补切断机床行业的空白，而且对沈阳市的经济社会发展具有重大的推动作用。

1.3项目的重要性和紧迫性分析

众所周知，刀具切削性能的好坏取决于构成刀具切削部分的材料、几何形状和刀具结构。

其中，刀具材料的性能起着关键作用。

刀具材料对刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等都有很大影响，因此刀具材料的正确选择与合理的选用非常重要。

勒管机上的刀具具有特殊的结构和形状，也有其特殊的工作条件和性能要求，它的刀具材料有其特殊性。

由于研制的托辊生产线目前是国内第一家，刀具材料使用何种材质，目前还没有可借鉴的资料。

因此试制适用勒管机刀具材料非常重要和紧迫，它关系到托辊生产线能否顺利投入的使用必要因素，因此是非常重要和迫切。

近年来，随着我国产业政策的扶持以及我国重工业化的进程推进，机器设备需求量急剧增加。

据有关部门统计，在近几年中我国包装机械的需求量将以每年4%的速度增长，同样，由于全球经济的快速发展对矿产资源的需求也迅速提升，对矿用机械设备就提出了双重需求，一是改造的需求，二是新勘探的需求，矿用机械设备无疑需求量会增加。

与此同时，基础设备的投资，尤其是我国高速铁路客运专线、高速公路网的投资等，也会牵引着机械设备的需求，据统计资料显示，2008年1-2月混凝土机械产量和叉车产量同比分别增长了89.8%和82.3%，而铲运机械也保持了29.2%的增长，增速都有所加快，2008年相关产品仍将保持高速增长。

如此的数据就显示出机械设备业下游的需求有望铸就机械设备类高成长预期。

机床是制造业的母机，实现装备制造业的现代化，取决于我国机床的发展水平。

我国机床行业的发展存在的问题是机床行业大而不强，产品质量、技术较国际先进水平仍然差距很大。

目前我国经济建设所需的高档数控机床主要依赖进口，发展中高档数控机床所需的数控系统和功能部件主要来自境外，机床产品仍然以普通机床为主，以沈阳机床集团为例，普通车床、摇臂钻床和普通镗床产量占全部机床常量的75%以上，占用了大部分的资源，但回报却很低，产值仅占50%；

数控机床产量仅占25%，但产值却达到50%左右。

调整产品结构，研发高速、精密和重大型等高附加值的高端数控机床才能满足机械设备类高成长的需要。

钢管勒断机生产线是具有高技术含量的机床，目前国内此种设备完全依靠进口，因此研发自主品牌的钢管勒断机生产线不仅能填补我国机床行业的空白，而且能满足我国机械设备类高成长的需要，是机床工业重要而迫切的任务。

引进国外托辊生产线需要花费国家大量的外汇资源，不仅如此，国外托辊生产线使用的刀具也完全靠依进口。

由于刀具是消耗品，每年都要使用大量的刀具产品，在完全靠进口的情况下，需不断使用国家的外汇资源。

如果再不研制出自主品牌的托辊生产线，此类生产线仍然完全依靠进口，那会浪费国家大量的外汇资源。

统计显示，2009年机械工业累计出口创汇1958亿美元，进出口顺差仍为149亿美元。

因此，刀具材料的成功研制以及钢管勒断机床投入使用对节省外汇资源是非常重要和紧迫的。

研制出勒管机的刀具材料，不仅能降低产品成本，还能打破国外行业垄断，这对对我国机床行业的发展具有重要意义，对振兴民族工业也非常重要。

2.项目实施内容

2.1项目实施过程中每项任务的具体内容以及经费需求

1）调研、查阅和检索相关资料；

费用2.5万元。

2）初步设计新的刀具的材料并熔炼合金；

用新的刀具的材料制成刀具；

费用5万元。

3）工厂试验，材料的组织观察，性能测试，对刀具出现的问题进行失效分析，调整材料成分，费用5万元。

4）确定最优的刀具材料成分，制成成品刀具，小批量生产，5万元。

5）总结资料，写总结报告，撰写论文，申请专利，准备结题，2.5万元。

2.2采用主要技术手段的先进性、创新性

扫描电子显微镜是近十几年来获得迅速发展的一种新型电子光学仪器。

它的成像原理与光学显微镜不同，不用透镜放大成像，而是以类似电视摄影显像的方式，利用细聚焦电子束在样品表面逐点扫描，与样品发生相互作用产生各种物理信号，这些信号经检测器接收、放大并转换成调制信号，最后在荧光屏上显示反映样品表面各种特征的图象。

与光学显微镜相比，扫描电镜的优点是：

①分辨率高。

目前扫描电镜的分辨率能达到几纳米。

②放大倍数高。

它的放大倍数一般在10～30万倍之间连续可调，③景深大。

有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构。

④试样制备简单。

扫描电子显微镜作为一种有效的显微结构分析工具，可以对各种材料进行多种形式的表面观察与分析。

它可以进行如下基本分析：

（1）三维形貌的观察和分析；

（2）在观察形貌的同时，进行微区的成分分析。

扫描电子显微镜的应用：

①观察纳米材料。

纳米材料尺寸在0.1-100nm范围内，具有许多与晶体、非晶态不同的、独特的物理化学性质。

纳米材料有着广阔的发展前景，将成为未来材料研究的重点方向。

②进行材料断口的分析。

扫描电子显微镜的景深比透射电子显微镜大10倍，比光学显微镜大几百倍。

由于图象景深大，故所得扫描电子象富有立体感，具有三维形态，能够提供比其他显微镜多得多的信息，这个特点对使用者很有价值。

扫描电子显微镜所显示断口形貌从深层次，高景深的角度呈现材料断裂的本质，在材料断裂原因的分析、事故原因的分析已经工艺合理性的判定等方面是一个强有力的手段。

③观察试样的各个区域的细节。

在扫描电子显微镜中，可以让试样在三度空间内有6个自由度运动（即三度空间平移、三度空间旋转）。

且可动范围大，这对观察不规则形状试样的各个区域带来极大的方便。

④观察金相组织。

用扫描电子显微镜中可以观察各种材料的铸态及热处理后的组织，其更富有立体感。

同时对组织中的各相可进行成分分析，这对于新材料研究中初步判断是否形成新相非常重要。

⑤观察生物试样。

由于电子照射面发生试样的损伤和污染程度很小，这一点对观察一些生物试样特别重要。

由于扫描电子显微镜具有上述特点和功能，所以广泛用于材料科学、冶金、生物学、灾害（火灾、失效分析）鉴定、刑事侦察、宝石鉴定、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等。

沈阳工业大学的扫描电子显微镜，其型号为日立S-3400N。

它是最新型的钨灯丝扫描电子显微镜，在东北是第一家装机使用。

目前沈阳市只有两台此型号的设备，另一台为沈阳金属研究所所有。

日立S-3400N扫描电子显微镜的特点为：

①采用涡轮分子泵抽真空，只需6分钟即可达到工作状态，更换样品只需90秒钟；

②图像分辨率高，二次电子像可达3.0nm，背散射电子像可达10.0nm。

③有低真空系统，对生物样品，非导电样品可直接进行观察。

④配备的美国产能谱仪，精度高，可直接进行微区成分分析。

通过前期对沈阳机床集团提供的失效刀具进行扫描电镜的组织观察和能谱分析，发现刀具失效的原因与其材质有着密切的关系。

材质决定了刀具最后性能，材质的选择是非常关键的。

通过前期的刀具失效分析，发现常规的刀具材料不能满足沈阳机床集团勒管机刀具的使用要求。

为此，决定把扫描电镜的测试分析功能应用到新材料开发上，研制出适合勒管机新的刀具材料。

2.3项目实施进度及阶段目标

2011.0l…2011.03：

初步设计出材料成分，熔炼出材料合金，制成刀具。

2011.04…2011.06：

工厂试验，材料的组织观察，性能测试，调整新材料成分。

2011.07…2011.09：

确定最优的刀具材料成分，制成成品刀具，小批量试生产。

2011.10…2011.12：

总结资料，写总结报告，撰写论文，申请专利，准备结题。

2.4项目总体目标，预计取得的成果及其表现形式（数据量化）

研发出符合使用要求的勒断机刀具材料，并制成刀具产品，刀具在实际使用过程中寿命能达到原刀具寿命三倍以上，切割质量高于原来要求。

申报2项以上新材料专利。

国内行业内核心期刊以上的论文至少1篇；

2.5各单位承担内容的具体情况（合作项目填报）

沈阳工业大学负责材料成分的设计、各种性能测试及刀具的失效分析。

沈阳机床集团单位负责刀具的制作及提供刀具试用的设备及场地。

3.保障措施

3.1项目单位现有工作基础、水平及条件

1）气体保护合金熔炼炉1台（德国Strik0-westofen公司：

CMHC-N300MG）

2）各种规格的热处理炉数台

3）原子吸收光谱l台（日本：

Z5000）

4）日立S-3400N型扫描电子显微电镜，美国EDX公司生产的能谱仪

5）力学性能测试、硬度测试等设备

6）Olympus显微镜一台和江苏捷达公司的定量金相分析系统一台

3.2现有大型仪器设备资源入网状况

本单位现有大型仪器入网设备全学校达到百余台，仅我们材料学院就有20～40余台。

大部分的入网设备都实现了资源共享。

以扫描电子显微镜为例，它是2005年开始入网的，从入网至今先后与科研院所、大中型企业以及民营企业进行合作，开展了共享服务，其中有铸造研究所的多个项目的检测服务；

有色研究院矿石的检验；

金杯有限公司多个产品的失效分析并为其提供合理建议；

还有合资及民营企业的产品的质量检验等，这些共享服务都取得了很好效果，提高设备的利用率。

3.3项目管理协调机制及运行机制

本项目在实施中，沈阳工业大学负责材料成分的设计及各种性能测试；

沈阳机床集团负责刀具的制作及刀具的试用实验等。

沈阳机床集团选派一名人员与项目负责人紧密联系，协调两个单位的工作，负责项目合作单位的试验工作，如刀具的制作及刀具的试用实验等。

3.4项目服务对象对项目的参与和配合程度

沈阳机床集团选派一位技术人员与项目负责人联系沟通，同时负责试验刀具的制作、提供刀具试用的设备及场地，并对每次试验的结果进行反馈。

4.投资估算与资金筹措

钢管勒断机刀具材料的研制项目总投资额估算为25万元。

（因是自选项目，没有经费来源，为此特申请市科技计划项目资金25万元。

）

4.1项目实施期间计划投资额，已完成投资额，需新增投资额（须对各投资分项说明资金来源及主要用途）

项目实施期间计划投资额25万；

需新增投资额25万元，政府扶助资金，用于研究工作。

4.2项目经费的具体使用和安排计划

1）印刷费、检索资料费用1.8万元，其中，查新、相关资料检索，平均每次0.15万元,需10次以上，相关印刷费用0.3万元；

2）试验及原材料费8.5万元，用于购买实验用原材料及熔炼和热处理实验相关试验材料费；

3）扫描电镜耗材费用0.5万元，用于购买电镜灯丝、导电胶带等；

4）各种性能及其他测试费3.5万元，包括拉伸、冲击、硬度、磨损等性能测试，还包括其他测试费；

5）差旅费1万元，用于调研等差旅费用；

6）申报专利、发表文章费用1.4万元，申报专利2相，每项0.5元，发表文章至少1，每篇0.2元左右；

7）鉴定、验收费用1.5万元，项目完成后组织鉴定等费用。

8）人工费1.8万元，研究生科研补助费1.2万元（500元/月/人，共2人、一年），非课题参加人员为课题服务的劳务费0.60万元。

9）管理费用5万元，学校按进款额的20%收；

10）其他费用0.5万元，应用于各种不可预见及突发事件的准备金用。

5.项目经济效益、社会效益分析

首先，本项目得以完成，托辊生产线能顺利投入使用，将打破国外在切断机床行业的垄断。

国产机床以及国产刀具的使用必定能降低产品的生产成本。

仅以研制的国产刀具为例，日本生产线上的刀具价格为1500元／个，而国产刀具的价格仅为日本生产线刀具的60%左右，每年每台机床需要刀具300个，刀具一项每台机床年节约额就达18万元以上，如果算上全国的机床，年节约额至少达百万元以上。

这还不算提高刀具寿命节约的钱。

另外，国产托辊生产线整个生产线的价格与日本比大大降低，仅为日本的50%，每个生产线能节约4000万人民币。

其次，引进国外托辊生产线的厂家，它们使用的刀具都是靠进口。

由于刀具是消耗品，每年都要使用大量的刀具产品，在完全靠进口的情况企业成本非常高。

如果研使用国产的刀具材料，必定能降低这些企业的生产成本，提高经济效益。

再次，托辊生产线投入使用，能降低劳动强度和提高劳动生产率，这能增加生产工人的休闲时间、娱乐时间，增加生产工人的自我满足感，更好地享受生活带来的乐趣，这些都是社会效益的良好体现。

再有，我国目前在能源、冶金、建材、码头等行业获得极大的发展机遇，而输送机械产品与这些行业的发展息息相关，输送机械产品成本的降低，会使得这些行业的运行成本下降，提高了这些行业的经济效益，这些行业涉及社会的方方面面，这也使得全社会的经济和社会效益得以提高。

最后，国产托辊生产线投入使用，打破了国外垄断，对我国机床行业的发展具有重要意义，对振兴民族工业也非常重要，同时也提高了民族自豪感和荣誉感，这些都是社会效益提高的主要体现。

6.相关附件说明

6.1现有大型科学仪器设备入网证明复印件

6.2联合开展的项目必须提交合作意向书