中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 王志 報道
記者 顧學超 攝影
“先進特殊鋼是面向制造強國和‘雙碳’戰略的先進基礎材料和關鍵戰略材料。高端裝備和重大工程需求牽引特鋼材料發展。”11月5日，鋼鐵研究總院黨委書記、總經理梁劍雄在2024中國國際特殊鋼新材料高峰論壇上做報告時表示，在制造強國戰略十大重點產業領域里，有多個領域與特鋼息息相關，例如航空航天裝備、能源裝備、海洋工程裝備、重大工程新材料都有特鋼的應用。
圖為梁劍雄
在航空航天裝備領域，用高強高韌低溫不銹鋼箭體代替鋁合金箭體的研發成為新的需求；航空發動機推力的變化也對特鋼材料產生了新需求，尤其不同的構件之間，包括鍛件、鑄件和打印件都提出了專門的要求，這亟需通過材料的研發，提高發動機性能。特鋼材料的進化以及鍛造技術的發展也一直受需求的牽引。
在能源裝備領域，到目前為止，我國已經有11臺新的核電機組，所有相關核電材料的研發制備，都將為特鋼的需求提供更多的機會；發展清潔高效燃煤發電技術是中國能源戰略和雙碳減排的重要途徑，高端鍋爐鋼管是支撐高效燃煤發電技術進步的基礎，也是關鍵瓶頸之一。
在海洋工程裝備領域，以無磁鉆鋌、臍帶纜、鉆井隔水管、特種油井管、水下管匯、雙金屬復合輸送管為代表的深海油氣鉆采/集/輸系統用關鍵部件高度依賴進口，材料是重要卡點。預計2030年隔水管、高溫高壓油井管年需求量均超1萬噸；水下管匯、復合管用耐蝕合金需求量超5000噸。
在重大工程領域，例如二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)是實現雙碳目標的重要途徑，它的工況更加復雜，海上CCUS處于起步階段，不管是井上的還是井下的裝備部件均需要依靠耐蝕的特種材料的研發和支撐。
梁劍雄對未來綠色特鋼材料發展提出四點建議。
一是特鋼新材料品種研發高端化。由于社會要求的產品特殊性能牽引品種高端化，例如強疲勞載荷(3GPa)、寬溫域(4K-973K)、極低溫(液氦)、耐液態金屬腐蝕/抗輻照(四代核電)等，不管是我們兩極拓展還是深海、深部，都對品種開發有特殊要求；也對特鋼產品規格極致化提出了更多的要求，例如超大鍛件(百噸級)、特厚板(6300mm)、寬幅超薄帶(50.1mmx1500mm)、無縫管材(ф1100mmx50mm x10m)等。“在這個過程中，不要去追求全，反而要更加追求特色，這可能是能讓我們生存下去的一個更重要的方面。”梁劍雄說道。
二是構建特鋼新材料研發新范式。“密集數據+人工智能”是一個新的重要范圍，數據+ Al是材料基因工程的核心，超高強度鋼、高溫合金是材料基因組戰略計劃最早的寵兒。“材料研發已經可以用密集的數據加人工智能去實現，前提是前期做的大量關于特鋼相關材料性能表征，包括工藝數據的有效性，如果這種數據是過度離散，或者是夾雜一部分包含了被信息污染的數據，這部分的難度還是會很大。”梁劍雄指出。
三是實現礦產資源——特鋼材料——高端裝備統籌發展。梁劍雄認為，特鋼行業需要保障礦產資源安全，對特鋼原材料供應及工藝進行優化；推進先進特鋼材料發展，提高裝備制造低成本競爭力；提升產品穩定性一致性；全力加快超低排放改造；積極推動綠色低碳發展。
四是推進創新鏈供應鏈安全與特鋼數字化智能化協同發展。其中包括：基于大數據協同的特鋼材料標準全生命期維護技術；基于材料基因、模式識別與區塊鏈的異構數據關聯發現技術；基于價值函數、質量遺傳、工序評價的供應鏈質量分級評價技術。
