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開(kāi)發(fā)含鈮鋼　馬鋼一馬當先

作者：鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-23 10:03:10 [收藏]


    　　近年來(lái)，馬鋼以市場(chǎng)為導向，以科技為依托，以品牌戰略為目標，全方位、多元化、多層面開(kāi)展含鈮微合金化鋼的技術(shù)研究和實(shí)驗，其中，以含鈮H型鋼為代表的技術(shù)攻關(guān)活動(dòng)，有效推進(jìn)了鈮的應用領(lǐng)域和下游產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，被國家列入“863”計劃項目和國家科技支撐計劃項目。適逢《中國含鈮鋼技術(shù)發(fā)展――紀念中巴科技合作三十年》之際，記者就馬鋼開(kāi)發(fā)含鈮鋼取得哪些顯著(zhù)成果和在國際、國內市場(chǎng)的影響力等話(huà)題，走訪(fǎng)了馬鋼股份公司副總工程師蘇世懷。

    記者：開(kāi)發(fā)含鈮微合金鋼是一個(gè)高等級的科研攻關(guān)課題，許多國內外鋼鐵企業(yè)為追求技術(shù)進(jìn)步，都不遺余力，艱苦探索。馬鋼是在什么情況和條件下，選擇這一主攻方向的？期間，遇到了哪些比較棘手的難題，又是如何迎刃而解的？

    蘇世懷：1998年，馬鋼引進(jìn)、吸收、消化國外先進(jìn)技術(shù)和設備，建成了國內第一條熱軋H型鋼生產(chǎn)線(xiàn)。由于剛剛投產(chǎn)，馬鋼直接面臨的一個(gè)主要問(wèn)題則是品種短缺，不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求和市場(chǎng)競爭的需要。如何充分發(fā)揮H型鋼設備技術(shù)優(yōu)勢，開(kāi)發(fā)高附加值、高技術(shù)含量的產(chǎn)品，是馬鋼最迫切的研究課題，也關(guān)系到馬鋼的生死存亡。

    原國家經(jīng)貿委獲悉馬鋼H型鋼投產(chǎn)后，急切希望馬鋼生產(chǎn)開(kāi)發(fā)海洋石油平臺用H型鋼。對馬鋼來(lái)說(shuō)，這既是機遇，更是挑戰。因為海洋石油平臺所處環(huán)境惡劣，對鋼材的質(zhì)量要求極高，過(guò)去這類(lèi)鋼國家一直用高價(jià)從國外進(jìn)口。中海油公司要求H型鋼的負20攝氏度橫向V型沖擊功必須達到美國APIRP2AII類(lèi)鋼的標準要求的34J，并且必須通過(guò)一家外國船級社的產(chǎn)品認證。否則，只得從國外進(jìn)口。為保險起見(jiàn)，馬鋼尋求與國外合作，結果遭到國外有關(guān)企業(yè)技術(shù)封鎖。在沒(méi)有任何退路的情況下，馬鋼經(jīng)過(guò)反復論證，決心自主開(kāi)發(fā)，攻下這一關(guān)。

    在國家科技部、建設部大力支持下，在有關(guān)高等院所和科研院校積極協(xié)助下，馬鋼開(kāi)始了這一科研項目的設計和立項，經(jīng)過(guò)潔凈鋼冶煉控制、高效異型坯連鑄、加熱爐燃燒控制、異形坯孔型、腹板偏心控制、萬(wàn)能偏心控制、萬(wàn)能軋機小張力和控制軋制等系統技術(shù)攻關(guān)，使馬鋼形成了具有自主知識產(chǎn)權的核心技術(shù)鏈。經(jīng)過(guò)一年多不斷研究實(shí)驗，馬鋼于2000年開(kāi)始向海洋平臺行業(yè)供應高強度、高韌性H型鋼。經(jīng)過(guò)專(zhuān)家技術(shù)鑒定和檢測，馬鋼H型鋼化學(xué)成分均勻穩定、潔凈度高、表面質(zhì)量好、尺寸精度高、組織均勻細小、實(shí)際晶粒度達9級以上、焊接性能優(yōu)越，特別是負20攝氏度橫向V型沖擊功達到美國APIRP2AII類(lèi)鋼的標準要求，即大于等于34J，質(zhì)量達到世界先進(jìn)水平。

    隨后，馬鋼H型鋼順利通過(guò)了德國勞氏船級杜、挪威船級社、中國船級社認證，受到用戶(hù)和第三方一致好評。H型鋼先后用于海洋石油總公司的SZ36-1、QH32-6、文昌13-1/2、蓬萊19-3、東方1-1、渤海趙東等項目的海洋石油平臺建造，完全替代進(jìn)口產(chǎn)品，實(shí)現了海洋石油平臺用H型鋼的國產(chǎn)化。該項目申報了2項國家發(fā)明專(zhuān)利，榮獲了冶金科學(xué)技術(shù)特等獎、國家科技進(jìn)步二等獎、中國名牌、中國鋼鐵產(chǎn)品開(kāi)發(fā)市場(chǎng)開(kāi)拓獎。

    記者：含鈮微合金鋼的成功開(kāi)發(fā)和應用，為馬鋼又好又快發(fā)展注入了新的動(dòng)力。但在國際上馬鋼這方面的技術(shù)研究處于什么樣的水平？其國際市場(chǎng)競爭力又作如何評價(jià)？

    蘇世懷：馬鋼開(kāi)發(fā)含鈮微合金鋼起點(diǎn)就是瞄準國際先進(jìn)水平去實(shí)施的，按照美標、英標、日標開(kāi)發(fā)的含鈮微合金鋼，全部達到了同類(lèi)標準的國際先進(jìn)水平。不妨，我給你們介紹幾個(gè)典型應用實(shí)例。

    在鐵路車(chē)輛制造領(lǐng)域使用熱軋H型鋼比工字鋼具有十分明顯的優(yōu)勢。由于國內當時(shí)沒(méi)有H型鋼生產(chǎn)廠(chǎng)家，所以原先鐵路平車(chē)底架縱梁幾乎從日本等國引進(jìn)，但采用進(jìn)口H型鋼不僅會(huì )使生產(chǎn)成本上升，而且進(jìn)貨周期長(cháng)，容易造成表面銹蝕嚴重。馬鋼H型鋼投產(chǎn)后，積極開(kāi)發(fā)鐵路車(chē)輛用H型鋼，采用含鈮微合金化技術(shù)。為鐵道部量身定做的含鈮微合金化SM400B、Q345T、09CuPCrNi-A等鐵道車(chē)輛用熱軋H型鋼，化學(xué)成分波動(dòng)小、強度、塑性、韌性及低溫韌性等機械性能均優(yōu)于有關(guān)標準要求，形狀尺寸精確、表面質(zhì)量好、減輕了表面處理的工作量。在株州車(chē)輛廠(chǎng)、銅陵車(chē)輛廠(chǎng)、二七車(chē)輛廠(chǎng)等車(chē)輛單位使用后，用戶(hù)反映馬鋼含鈮H型鋼質(zhì)量超過(guò)了日本產(chǎn)品，同時(shí)還具有交貨及時(shí)、服務(wù)周到等優(yōu)勢。

    逐浪維多利亞，聚焦香港市場(chǎng)，馬鋼含鈮微合金化高強度BS、55CH型鋼鋼據產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，也具有十分廣闊的應用前景。香港寸土寸金，為了建造房屋，不得不大量填海造地，依靠鋼樁做建筑物的基礎。每年用于地基基礎的BS、55CH型鋼樁需求十分強勁，但它對鋼材的要求極為苛刻。55C鋼樁強度級別要求達到430MPa以上，而且成品翼緣較厚，厚度達30.5mm，同時(shí)由于鋼樁使用時(shí)需焊接，對碳當量也做了嚴格限制，必須控制在0.42%以下。

    針對55C鋼樁截面尺寸大、強度要求高、焊接性能要求嚴等特點(diǎn)，馬鋼精心把握成分設計，以C-Mn鋼為基礎，采用Nb-V復合微合金化，再結合控制軋制工藝，以達到細化晶粒和析出強化的目的，從而保證鋼的高強度，同時(shí)也能滿(mǎn)足其碳當量的焊接要求。經(jīng)過(guò)馬鋼的攻關(guān)努力，Nb-V復合金化BS、55CH型鋼樁的各項指標都達到BS4360標準要求，具有良好的綜合性能。憑借獨特的性能，馬鋼BS、55CH型鋼樁先后通過(guò)了香港建筑署、房屋署、屋宇署的認證，迅速搶占了香港市場(chǎng)。從2001年7月至今，已有50多萬(wàn)噸馬鋼55C鋼樁屹立在香港島的大地上。

    記者：含鈮微合金化的技術(shù)的應用和推廣，為國民經(jīng)濟建設和發(fā)展做出了巨大貢獻。據說(shuō)，馬鋼進(jìn)行這方面的研究應用范圍十分廣闊，在能源、交通、航天、航空、汽車(chē)、造船等都有建樹(shù)，您對此有何評述。

    蘇世懷：馬鋼含鈮微合金化的技術(shù)研究和應用，的確像你們提問(wèn)所說(shuō)，在我國各行各業(yè)、眾多領(lǐng)域發(fā)揮主導優(yōu)勢。根據用戶(hù)的反饋和市場(chǎng)調研，馬鋼含鈮微合金鋼產(chǎn)品已用到神舟5號、神舟6號、上海德國大眾、奇瑞、江淮汽車(chē)、西氣東輸二期工程、秦山核電站、龍灘水電站等國家重點(diǎn)工程和名牌企業(yè)。之所以取得這樣優(yōu)異的成績(jì)，得益于馬鋼領(lǐng)導班子堅持技術(shù)創(chuàng )新，得益于馬鋼技術(shù)團隊合力攻關(guān)，得益于馬鋼全體職工弘揚“創(chuàng )業(yè)、創(chuàng )新、創(chuàng )造”精神。

    石油、天然氣是當前國際上最重要的能源，是我國最緊缺的能源。國家為了加速石油天然氣工業(yè)的發(fā)展，去年，我國與土庫曼斯坦等國簽訂天然氣供銷(xiāo)合同。在未來(lái)30年，他們每年將向我國出口300億立方米天然氣。為此，我國實(shí)施了西氣東輸二線(xiàn)工程。該工程總長(cháng)7000公里，計劃每條管線(xiàn)年輸氣量高于西氣東輸一線(xiàn)的2倍。因此工程采用X80高等級管線(xiàn)鋼。由于石油管線(xiàn)很難避免不在高寒、深海、沙漠環(huán)境中建設，也很難避免管線(xiàn)不得不經(jīng)受地震和地質(zhì)災害的考驗，所以對管線(xiàn)鋼提出了更高的要求。

    馬鋼為積極和服務(wù)于國家石油天然氣戰略?xún)浜烷_(kāi)發(fā)，成立了以公司領(lǐng)導掛帥的“研產(chǎn)銷(xiāo)”工作組，有計劃、有目標、有重點(diǎn)地進(jìn)行攻關(guān)、探索，掌握了X80高級別管線(xiàn)鋼成分優(yōu)化設計、冶煉和軋制工藝等關(guān)鍵技術(shù)，去年8月，首次試制成功X80管線(xiàn)鋼，年底即形成批量生產(chǎn)能力。馬鋼開(kāi)發(fā)的含鈮管線(xiàn)鋼成分控制精確，產(chǎn)品強度和韌性等指標優(yōu)良。迄今為止，X70-X80累計生產(chǎn)近40萬(wàn)噸，除保證西氣東輸二線(xiàn)供應外，還應用于印度、士耳其等石油管線(xiàn)，受到中石油鋼材研究所、寶雞石油制管廠(chǎng)等用戶(hù)好評。

    作為航天、航空、汽車(chē)、造船等領(lǐng)域使用的緊固件，馬鋼同樣高標準進(jìn)行技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)，盡最大努力消化、克服原材料性能弊端，以“863”計劃項目“低溫控軋控冷型緊固件用非調質(zhì)鋼線(xiàn)材的研究開(kāi)發(fā)”為依托，通過(guò)采用鈮微合金化、控軋控冷技術(shù)，自主研發(fā)出用于制作8.8、9.8級緊固件的非調質(zhì)鋼盤(pán)條MFT8，產(chǎn)品規格為?6.5-16mm，其主要通過(guò)鈮的碳氮化物彌散析出而產(chǎn)生沉淀強化和細晶強化。在此基礎上再通過(guò)冷變形產(chǎn)生的加工硬化，使鋼的強度進(jìn)一步提高，在不經(jīng)過(guò)調質(zhì)處理的情況下即能達到所要求的性能指標，用戶(hù)不需球化退火和調質(zhì)處理，節省了相當的費用，省去了不少工時(shí)。用MFT8盤(pán)條制成的8.8、9.8級緊固件，在國內首次實(shí)現了非調質(zhì)冷鐓鋼的批量生產(chǎn)和應用，實(shí)物質(zhì)量達國際先進(jìn)水平，部分指標領(lǐng)先國際先進(jìn)水平。

    總之，含鈮微合金鋼開(kāi)發(fā)和應用前景廣闊，大有作為。
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