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開發(fā)含鈮鋼　馬鋼一馬當(dāng)先

作者：鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-23 10:03:10 [收藏]


    　　近年來，馬鋼以市場為導(dǎo)向，以科技為依托，以品牌戰(zhàn)略為目標(biāo)，全方位、多元化、多層面開展含鈮微合金化鋼的技術(shù)研究和實驗，其中，以含鈮H型鋼為代表的技術(shù)攻關(guān)活動，有效推進了鈮的應(yīng)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(jì)念中巴科技合作三十年》之際，記者就馬鋼開發(fā)含鈮鋼取得哪些顯著成果和在國際、國內(nèi)市場的影響力等話題，走訪了馬鋼股份公司副總工程師蘇世懷。

    記者：開發(fā)含鈮微合金鋼是一個高等級的科研攻關(guān)課題，許多國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)為追求技術(shù)進步，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、吸收、消化國外先進技術(shù)和設(shè)備，建成了國內(nèi)第一條熱軋H型鋼生產(chǎn)線。由于剛剛投產(chǎn)，馬鋼直接面臨的一個主要問題則是品種短缺，不能滿足市場需求和市場競爭的需要。如何充分發(fā)揮H型鋼設(shè)備技術(shù)優(yōu)勢，開發(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(mào)委獲悉馬鋼H型鋼投產(chǎn)后，急切希望馬鋼生產(chǎn)開發(fā)海洋石油平臺用H型鋼。對馬鋼來說，這既是機遇，更是挑戰(zhàn)。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，過去這類鋼國家一直用高價從國外進口。中海油公司要求H型鋼的負(fù)20攝氏度橫向V型沖擊功必須達到美國APIRP2AII類鋼的標(biāo)準(zhǔn)要求的34J，并且必須通過一家外國船級社的產(chǎn)品認(rèn)證。否則，只得從國外進口。為保險起見，馬鋼尋求與國外合作，結(jié)果遭到國外有關(guān)企業(yè)技術(shù)封鎖。在沒有任何退路的情況下，馬鋼經(jīng)過反復(fù)論證，決心自主開發(fā)，攻下這一關(guān)。

    在國家科技部、建設(shè)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，馬鋼開始了這一科研項目的設(shè)計和立項，經(jīng)過潔凈鋼冶煉控制、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、萬能偏心控制、萬能軋機小張力和控制軋制等系統(tǒng)技術(shù)攻關(guān)，使馬鋼形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)鏈。經(jīng)過一年多不斷研究實驗，馬鋼于2000年開始向海洋平臺行業(yè)供應(yīng)高強度、高韌性H型鋼。經(jīng)過專家技術(shù)鑒定和檢測，馬鋼H型鋼化學(xué)成分均勻穩(wěn)定、潔凈度高、表面質(zhì)量好、尺寸精度高、組織均勻細(xì)小、實際晶粒度達9級以上、焊接性能優(yōu)越，特別是負(fù)20攝氏度橫向V型沖擊功達到美國APIRP2AII類鋼的標(biāo)準(zhǔn)要求，即大于等于34J，質(zhì)量達到世界先進水平。

    隨后，馬鋼H型鋼順利通過了德國勞氏船級杜、挪威船級社、中國船級社認(rèn)證，受到用戶和第三方一致好評。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，完全替代進口產(chǎn)品，實現(xiàn)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)明專利，榮獲了冶金科學(xué)技術(shù)特等獎、國家科技進步二等獎、中國名牌、中國鋼鐵產(chǎn)品開發(fā)市場開拓獎。

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

    蘇世懷：馬鋼開發(fā)含鈮微合金鋼起點就是瞄準(zhǔn)國際先進水平去實施的，按照美標(biāo)、英標(biāo)、日標(biāo)開發(fā)的含鈮微合金鋼，全部達到了同類標(biāo)準(zhǔn)的國際先進水平。不妨，我給你們介紹幾個典型應(yīng)用實例。

    在鐵路車輛制造領(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(nèi)當(dāng)時沒有H型鋼生產(chǎn)廠家，所以原先鐵路平車底架縱梁幾乎從日本等國引進，但采用進口H型鋼不僅會使生產(chǎn)成本上升，而且進貨周期長，容易造成表面銹蝕嚴(yán)重。馬鋼H型鋼投產(chǎn)后，積極開發(fā)鐵路車輛用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等鐵道車輛用熱軋H型鋼，化學(xué)成分波動小、強度、塑性、韌性及低溫韌性等機械性能均優(yōu)于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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。在株州車輛廠、銅陵車輛廠、二七車輛廠等車輛單位使用后，用戶反映馬鋼含鈮H型鋼質(zhì)量超過了日本產(chǎn)品，同時還具有交貨及時、服務(wù)周到等優(yōu)勢。

    逐浪維多利亞，聚焦香港市場，馬鋼含鈮微合金化高強度BS、55CH型鋼鋼據(jù)產(chǎn)品開發(fā)，也具有十分廣闊的應(yīng)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(chǔ)。每年用于地基基礎(chǔ)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，同時由于鋼樁使用時需焊接，對碳當(dāng)量也做了嚴(yán)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(yán)等特點，馬鋼精心把握成分設(shè)計，以C-Mn鋼為基礎(chǔ)，采用Nb-V復(fù)合微合金化，再結(jié)合控制軋制工藝，以達到細(xì)化晶粒和析出強化的目的，從而保證鋼的高強度，同時也能滿足其碳當(dāng)量的焊接要求。經(jīng)過馬鋼的攻關(guān)努力，Nb-V復(fù)合金化BS、55CH型鋼樁的各項指標(biāo)都達到BS4360標(biāo)準(zhǔn)要求，具有良好的綜合性能。憑借獨特的性能，馬鋼BS、55CH型鋼樁先后通過了香港建筑署、房屋署、屋宇署的認(rèn)證，迅速搶占了香港市場。從2001年7月至今，已有50多萬噸馬鋼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(yīng)用和推廣，為國民經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)展做出了巨大貢獻。據(jù)說，馬鋼進行這方面的研究應(yīng)用范圍十分廣闊，在能源、交通、航天、航空、汽車、造船等都有建樹，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(yīng)用，的確像你們提問所說，在我國各行各業(yè)、眾多領(lǐng)域發(fā)揮主導(dǎo)優(yōu)勢。根據(jù)用戶的反饋和市場調(diào)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、西氣東輸二期工程、秦山核電站、龍灘水電站等國家重點工程和名牌企業(yè)。之所以取得這樣優(yōu)異的成績，得益于馬鋼領(lǐng)導(dǎo)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(dāng)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合同。在未來30年，他們每年將向我國出口300億立方米天然氣。為此，我國實施了西氣東輸二線工程。該工程總長7000公里，計劃每條管線年輸氣量高于西氣東輸一線的2倍。因此工程采用X80高等級管線鋼。由于石油管線很難避免不在高寒、深海、沙漠環(huán)境中建設(shè)，也很難避免管線不得不經(jīng)受地震和地質(zhì)災(zāi)害的考驗，所以對管線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(zhàn)略儲備和開發(fā)，成立了以公司領(lǐng)導(dǎo)掛帥的“研產(chǎn)銷”工作組，有計劃、有目標(biāo)、有重點地進行攻關(guān)、探索，掌握了X80高級別管線鋼成分優(yōu)化設(shè)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管線鋼，年底即形成批量生產(chǎn)能力。馬鋼開發(fā)的含鈮管線鋼成分控制精確，產(chǎn)品強度和韌性等指標(biāo)優(yōu)良。迄今為止，X70-X80累計生產(chǎn)近40萬噸，除保證西氣東輸二線供應(yīng)外，還應(yīng)用于印度、士耳其等石油管線，受到中石油鋼材研究所、寶雞石油制管廠等用戶好評。

    作為航天、航空、汽車、造船等領(lǐng)域使用的緊固件，馬鋼同樣高標(biāo)準(zhǔn)進行技術(shù)研究和開發(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(diào)質(zhì)鋼線材的研究開發(fā)”為依托，通過采用鈮微合金化、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(diào)質(zhì)鋼盤條MFT8，產(chǎn)品規(guī)格為?6.5-16mm，其主要通過鈮的碳氮化物彌散析出而產(chǎn)生沉淀強化和細(xì)晶強化。在此基礎(chǔ)上再通過冷變形產(chǎn)生的加工硬化，使鋼的強度進一步提高，在不經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的情況下即能達到所要求的性能指標(biāo)，用戶不需球化退火和調(diào)質(zhì)處理，節(jié)省了相當(dāng)?shù)馁M用，省去了不少工時。用MFT8盤條制成的8.8、9.8級緊固件，在國內(nèi)首次實現(xiàn)了非調(diào)質(zhì)冷鐓鋼的批量生產(chǎn)和應(yīng)用，實物質(zhì)量達國際先進水平，部分指標(biāo)領(lǐng)先國際先進水平。

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