本報實(shí)習記者 趙萍
“近年來(lái),鋼鐵研究總院結合國民經(jīng)濟建設和國家重大工程對高性能先進(jìn)鋼鐵材料的迫切需求,積極開(kāi)展管線(xiàn)鋼、海洋與船舶用鋼、基礎件用鋼、超高強度鋼、耐磨鋼、模具鋼、核電用耐蝕合金和高鐵車(chē)輪用鋼等鋼種的基礎理論、關(guān)鍵技術(shù)和新產(chǎn)品的研發(fā)工作,取得了一系列成果?!痹诘谑弥袊撹F年會(huì )上,中國鋼研科技集團有限公司副總經(jīng)理、鋼鐵研究總院院長(cháng)田志凌說(shuō)。
據他介紹,在管線(xiàn)鋼方面,鋼鐵研究總院管線(xiàn)鋼團隊通過(guò)對材料微觀(guān)組織及強韌化機制的研究,發(fā)現了變形奧氏體的尺寸與DWTT(落錘撕裂試驗)性能的相關(guān)性,為解決高強厚規格管線(xiàn)鋼斷裂韌性控制難題奠定了理論基礎;通過(guò)對管線(xiàn)鋼全流程組織細化和均勻化控制技術(shù)的研究,突破了高強厚規格管線(xiàn)鋼的強韌塑性匹配控制技術(shù),助力新一代高性能管線(xiàn)生產(chǎn)。
在此基礎上,鋼鐵研究總院系統研究了合金元素和工藝制度對管線(xiàn)鋼組織性能的影響規律,確定了不同類(lèi)型管線(xiàn)鋼的合金設計準則與工藝路線(xiàn),并與國內重點(diǎn)鋼企合作開(kāi)發(fā)出了(超)厚規格管線(xiàn)鋼、經(jīng)濟型X80管線(xiàn)鋼、X90/X100超高強度管線(xiàn)鋼等高性能管線(xiàn)鋼產(chǎn)品,現已實(shí)現批量、穩定化生產(chǎn)。同時(shí),鋼鐵研究總院開(kāi)發(fā)出了深海管線(xiàn)鋼、低溫管線(xiàn)鋼、抗大變形管線(xiàn)鋼、耐腐蝕管線(xiàn)鋼等具備各種特殊性能的管線(xiàn)鋼品種,保障了國家管道工程建設和能源安全。此外,連續油井管熱軋鋼帶及連續油井管、可膨脹管等生產(chǎn)技術(shù)已得到實(shí)驗和應用。
在軸承鋼氧含量與接觸疲勞壽命關(guān)系方面,鋼鐵研究總院開(kāi)發(fā)出基體組織和碳化物雙細化熱處理技術(shù),將軸承鋼的接觸疲勞壽命延長(cháng)到了原來(lái)的5倍。
田志凌介紹,鋼鐵研究總院同時(shí)完成了軸承鋼均質(zhì)化新型控軋控冷工藝的研究,掌握了軸承鋼組織和碳化物均質(zhì)化控制技術(shù)。通過(guò)非均勻溫度場(chǎng)下的模擬軋制試驗,發(fā)現該技術(shù)可實(shí)現鋼材整個(gè)斷面的均勻化與細化。
在新型耐磨鋼研發(fā)方面,鋼鐵研究總院開(kāi)發(fā)出高鈦高耐磨鋼連鑄—熱軋—熱處理關(guān)鍵技術(shù),在全球首次實(shí)現鈦含量大于0.5%的高鈦鋼連鑄工業(yè)化生產(chǎn)。
在新型耐熱鋼研發(fā)方面,田志凌表示,620攝氏度以上馬氏體耐熱鋼的研制是世界性技術(shù)難題。不過(guò),鋼鐵研究總院于2012年發(fā)明的G115?新型耐熱鋼,被全國鍋爐壓力容器標準化技術(shù)委員會(huì )于2017年評為世界上第一個(gè)可商業(yè)用于630攝氏度~650攝氏度超超臨界電站制造的馬氏體耐熱鋼。
在高鐵車(chē)輪用鋼方面,區別于歐洲“中碳+超低氧+超低硫”和日本“高碳+超低氧+硫化物包裹氧化物”高鐵車(chē)輪鋼技術(shù),鋼鐵研究總院提出了“中碳+硅-釩合金化+超低氧+硫化物包裹氧化物”新型高鐵車(chē)輪強韌化技術(shù)。目前,國產(chǎn)高鐵車(chē)輪D2的抗拉強度為950兆帕級,斷裂韌性為80兆帕·米的1/2次方級,較早期國產(chǎn)相同強度級別車(chē)輪的斷裂韌性水平(60兆帕·米的1/2次方級)提高30%,強韌性匹配也優(yōu)于進(jìn)口歐洲的ER8車(chē)輪。
在模具鋼方面,國內首創(chuàng )了H13類(lèi)熱作模具鋼等向性提升集成技術(shù),自主設計了“高純凈冶煉—電渣重熔—高溫擴散—多向鍛造—超細化處理—球化退火” 集成創(chuàng )新工藝。H13鋼在國內首次實(shí)現達到NADCA(北美壓鑄協(xié)會(huì ))#207 Superior quality(上乘質(zhì)量)水平,等向性≥0.8,攻克了行業(yè)共性難題。
田志凌指出,鋼鐵研究總院在國內率先開(kāi)發(fā)了滿(mǎn)足國際先進(jìn)標準(NADCA #207-2016)的高品質(zhì)壓鑄模具鋼系列化品種,實(shí)物質(zhì)量達到國際先進(jìn)水平,打破國外壟斷,批量替代進(jìn)口,并成功應用于汽車(chē)變速器殼體模具,使用壽命在國內首次突破12萬(wàn)模次(國際先進(jìn)10萬(wàn)模次)。
在耐蝕合金方面,鋼鐵研究總院與寶特聯(lián)合研發(fā),掌握了耐蝕合金大錠型超純凈、均質(zhì)化控制技術(shù);實(shí)現了10噸電渣圓錠極低級別夾雜物控制;解決了易偏析(鎢、鉬、鈮總量≥14%)耐蝕合金7噸電渣扁錠的均勻性難題。
最后,田志凌介紹了鋼鐵研究總院材料數字化研發(fā)中心,提出要整合資源,實(shí)現研發(fā)全流程數據網(wǎng)絡(luò )化管理,構建面向行業(yè)的大數據服務(wù)平臺,形成行業(yè)大數據聚集和服務(wù)能力。