本報記者 李巍 通訊員 楊業璐
2月20日，河鋼集團張宣科技特種材料研究制造公司特冶作業區作業長柳金瑞正在與某航材制備企業技術人員，圍繞高溫合金冶金“雙真空”（真空感應爐+真空自耗爐）熔煉技術進行交流。
不久前，張宣科技利用“雙真空”工藝為該客戶二次帶料加工生產的航空領域用燃氣輪機增壓器用高溫合金自耗錠完成客戶的性能測試，鑄錠化學成分、低倍分析和金相組織等全部滿足要求，其中氧、氮氣體含量總和降低至23ppm（百萬分之一）以下，達到國際領先水平，每噸售價達到22萬元以上。
“雙真空”工藝技術壁壘的突破，不僅使“雙真空”工藝路線的全流程冶金制備技術達到行業領先水平，基本具備超高純凈特殊金屬材料制備能力，而且進一步豐富了張宣科技鎳基高溫合金產品體系。
張宣科技特材研制公司秉承“企業最大的價值在于市場端和客戶端”的理念，堅持深度對接市場與客戶，全面提升解讀市場和服務客戶的能力，加快推進鋼鐵向材料的轉變。聚焦航空航天領域，該單位充分發揮高端裝備優勢和技術優勢，深耕差異化優勢，在關鍵戰略性鋼鐵新材料研制上持續發力，加快對航空、航天級別的特種焊絲及金屬絲、鎳基緊固件等超高純高端金屬材料所需的熔滴控制技術、易燒損元素控制技術等關鍵技術的自主掌握，進一步提升了戰略領域的核心競爭力和品牌影響力。
“雙真空”工藝是是目前世界冶煉高端金屬材料最典型、最成熟的工藝。該工藝可從根本上解決金屬污染問題；熔煉過程在真空、直流低電壓、大電流的電弧作用下進行，最大限度提高了金屬潔凈度，且合金中的關鍵微量元素可以“精準控制”在最佳范圍內，實現超高純凈特殊鋼的制備。與“真空感應爐+電渣重熔”工藝相比，合金材料的機械性能、抗冷熱疲勞裂紋能力、高溫持久性能等均能得到明顯提高。
“此次客戶訂單要求的高溫合金是燃氣渦輪發動機熱端部件不可替代關鍵材料，且由于高性能航空發動機要求在極有限的自重、工作空間，以及惡劣條件下長期可靠工作，客戶對原材料性能的要求極其嚴苛。”柳金瑞介紹道。
真空自耗爐冶金制備技術在業內擁有極高的技術門檻和技術壁壘。在沒有任何經驗、技術可參考借鑒，更沒有成熟生產工藝技術方案的背景下，技術團隊多方查閱專業書籍，并邀請專家進行技術培訓，就電極錠制備、清理標準、熱送退火工藝等制訂了操作標準。針對該客戶特殊需求，技術人員反復論證真空冶煉工藝、脫氧與氣體控制等技術要點，為該客戶提供定制化生產工藝方案和服務，解決了方形錠模口小、高度低，澆鑄時錠型偏低等難題，提高了成材率，最大限度降低工序成本；摸索精煉期的最佳脫氮時機，規范脫氮、脫氧操作要點，精準控制爐料低速熔化，改善動力學條件，提高脫氧、脫氮效率，確保產品具有良好的耐燃氣腐蝕能力、耐高溫持久強度，以及較高的屈服強度和持續的耐熱疲勞性能，滿足航空航天等高端應用領域的產品嚴苛要求。
目前，該公司已獨立制訂多個典型牌號高溫合金材料的冶煉參數，建立了完整的高溫合金研制體系，形成了主元素精準控制技術、雜質元素和易燒損元素控制技術、控溫鍛造變形技術等，“雙真空”工藝路線全流程冶金制備技術達到了行業領先水平。
《中國冶金報》（2024年03月27日 03版三版）
