中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
實習記者 趙萍
“近年來，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鋼鐵材料的迫切需求，積極開展了管線鋼、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輪用鋼等的基礎理論、關鍵技術和新產(chǎn)品的研發(fā)工作，取得一系列成果。”
在由中國金屬學會10月15日于北京會議中心舉辦的第十二屆中國鋼鐵年會上，中國鋼研科技集團有限公司副總經(jīng)理、鋼鐵研究總院院長田志凌介紹了鋼鐵研究總院在鋼鐵材料品種開發(fā)和應用方面的相關進展，主要涉及管線鋼、軸承鋼、新型耐磨鋼、新型耐熱鋼、高鐵車輪用鋼、模具鋼、超高強度鋼等。
在管線鋼方面，鋼鐵研究總院管線鋼團隊通過對材料微觀組織、強韌化機制的研究，發(fā)現(xiàn)了變形奧氏體的尺寸控制與DWTT性能的相關性，為解決高強厚規(guī)格管線鋼斷裂韌性控制難題奠定了理論基礎，同時通過對管線鋼全流程組織細化和均勻化控制技術的研究，突破了高強厚規(guī)格管線鋼的強韌塑匹配控制技術，為新一代高性能管線生產(chǎn)提供了技術支持。
在此基礎上，鋼鐵研究總院系統(tǒng)地研究了合金元素和工藝制度對管線鋼組織性能的影響規(guī)律，確定了不同類型管線鋼的合金設計準則、工藝路線，并與國內(nèi)重點鋼企合作開發(fā)出了（超）厚規(guī)格管線鋼、經(jīng)濟型X80管線鋼、X90/X100超高強度管線鋼等高性能管線鋼產(chǎn)品，現(xiàn)已實現(xiàn)了批量、穩(wěn)定化生產(chǎn)。同時，鋼鐵研究總院開發(fā)出了深海管線鋼、低溫管線鋼、抗大變形管線鋼、耐腐蝕管線鋼等各種特殊性能要求的管線鋼品種，保障了國家管道工程建設和能源安全。此外，連續(xù)油井管熱軋鋼帶及連續(xù)油井管制管技術、可膨脹管技術等已得到實驗和應用。 在軸承鋼氧含量與接觸疲勞壽命關系方面，鋼鐵研究總院取得重大進展，發(fā)現(xiàn)基體組織和碳化物雙細化可以大幅度提高疲勞壽命，并通過開發(fā)出基體組織和碳化物雙細化熱處理技術，將軸承鋼的接觸疲勞壽命提高到了原來的5倍。同時，鋼鐵研究總院還完成了軸承鋼均質(zhì)化新型控軋控冷工藝的研究，形成軸承鋼組織和碳化物均質(zhì)化控制技術。并通過非均勻溫度場下的模擬軋制試驗，發(fā)現(xiàn)該技術可以實現(xiàn)鋼材整個斷面的均勻化與細化。在新型耐磨鋼研發(fā)方面，鋼鐵研究總院提出在軟基體上引入多尺度超硬TiC顆粒增強耐磨性的合金設計新思路，開發(fā)了系列高耐磨鋼，在不增加硬度的同時大幅度提升鋼材耐磨性；發(fā)現(xiàn)高鈦耐磨鋼中TiC顆粒獨特的“微米-亞微米-納米”三峰分布特征，揭示了其提高耐磨性機理和細晶化作用，并實現(xiàn)了TiC顆粒全流程的有效調(diào)控；開發(fā)出高鈦高耐磨鋼連鑄-熱軋-熱處理關鍵技術，在全球首次實現(xiàn)Ti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，620℃以上馬氏體耐熱鋼是世界性技術難題。不過，鋼鐵研究總院于2012年發(fā)明了G115?新型耐熱鋼，其被全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會2017年評為世界上第一個可商業(yè)用于630~650℃超超臨界電站制造的馬氏體耐熱鋼。在高鐵車輪用鋼方面，區(qū)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”高鐵車輪鋼技術，鋼鐵研究總院提出“中碳+Si-V合金化+超低氧+硫化物包裹氧化物”新型高鐵車輪強韌化技術。目前，國產(chǎn)高鐵車輪D2的抗拉強度為950MPa級，斷裂韌性為80MPa.m1/2級，較早期國產(chǎn)相同強度級別車輪的斷裂韌性水平（60MPa.m1/2級）提高30%，強韌性匹配也優(yōu)于進口歐洲的ER8車輪。在模具鋼方面，國內(nèi)首創(chuàng)了H13類熱作模具鋼等向性提升集成技術，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(nèi)首次實現(xiàn)達到NADCA #207 Superior quality水平，等向性≥0.8，攻克了行業(yè)共性難題。鋼鐵研究總院在國內(nèi)率先開發(fā)了滿足國際先進標準(NADCA 207#-2016)的高品質(zhì)壓鑄模具鋼系列化品種，實物質(zhì)量達到國際先進水平，打破國外壟斷，批量替代進口，并成功應用于汽車變速器殼體模具，使用壽命在國內(nèi)首次突破12萬模次（國際先進10萬模次）。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；實現(xiàn)了10噸電渣圓錠極低級別夾雜物控制；解決了易偏析（W、Mo、Nb總量≥14%）耐蝕合金7噸電渣扁錠的均勻性難題，實現(xiàn)成分均勻、無偏析。
最后，田志凌重點介紹了鋼鐵研究總院材料數(shù)字化研發(fā)中心，提出要整合資源，實現(xiàn)研發(fā)全流程數(shù)據(jù)網(wǎng)絡化管理，構建面向行業(yè)的大數(shù)據(jù)服務平臺，形成行業(yè)大數(shù)據(jù)聚集和服務能力。
