高低溫韌性結構用熱軋H型鋼
攻堅克難馬鋼是中國第一條H型鋼生產線、第一個國產H型鋼產品、國家行業H型鋼標準的生產者、開拓者、創造者,見證并推動了我國熱軋H型鋼從全進口到基本實現自給。然而,要生產滿足北極高寒地區低溫韌性等有特殊要求的H型鋼產品,挑戰極大、難度極大!馬鋼技術中心牽頭組成的高寒地區結構用熱軋H型鋼攻關團隊,針對高寒地區結構用鋼技術要求,分析了高韌性型鋼生產難點,經過3年多不懈努力,從“鐵水預處理、轉爐冶煉、精煉、鑄坯全保護澆鑄、型鋼軋制”的全工藝開展技術攻關。在上千攝氏度的爐火下,誕生一個抗-60℃極寒環境下的建筑材料,需要經歷什么?
對材料自身來說,無異于是一種“涅槃”。而在技術人員眼里,所有品質的升華,某種意義上是一種高標準的平衡。為了匹配馬鋼工藝條件,技術人員不斷在品種、規格、成分、工序、溫度……等錯綜復雜而有極具規律中,找到恰如其分的平衡。
在經濟型的微合金設計前提下,技術人員不懈地攻關,使產品一步一個臺階,性能滿足了-40℃之后,再向-50℃進擊,最后向-60℃沖擊,直至實現攻關目標。
高寒地區結構用熱軋H型鋼成功開發,解決了四大技術“瓶頸”:
一是突破國內外微合金化設計技術的限制,建立了與馬鋼生產裝備相匹配的大H型鋼微合金化及中小H型鋼復合微合金化經濟型合金體系,實現了工業化。
二是通過開展低過熱度澆鑄工藝、結晶器冷卻及二次冷卻等關鍵工藝研究,掌握了異型坯表面質量及潔凈度控制技術。
三是針對多規格、斷面形狀復雜性研究,揭示不同微合金化與生產工藝條件下的形變、再結晶、相變與析出等規律,探索出具有自主知識產權的高低溫韌性H型鋼控軋控冷工藝。
四是研究了焊接材料強韌性匹配、焊接方法、焊接工藝參數等對熱軋H型鋼焊接接頭微觀組織和性能的影響,國內首次開發了滿足-60℃低溫韌性要求的微合金化熱軋H型鋼焊接技術。
馬鋼開發的高低溫韌性的高寒地區結構用熱軋H型鋼,產品填補國內空白,結束了長期由國外鋼鐵巨頭壟斷市場的局面,實現了全部替代進口,其-60℃低溫V型沖擊功達280焦耳、世界先進水平的焊接工藝質量,及經濟型合金成本等為國際市場嘆服。產品一經問世,即獲得歐盟CE認證,挪威船級社(DNV·GL)認證。并獲得歐洲某全球油氣項目供應商資格與俄羅斯北極亞馬爾項目供應商資格,成為國內首家取得北極亞馬爾項目供貨資質的型鋼生產企業。同時,馬鋼利用所研發的高強高低溫韌性熱軋H型鋼制造技術成功開發的鐵道車輛用耐低溫熱軋H型鋼大批量應用于鐵路貨車制造,該產品的市場占有率為90%以上,成為中國中車、中石油海工、中海油海工等國內龍頭企業首選供應商。
由于大大降低了國內海工企業的制造成本和交貨周期,其為中國制造企業進軍國際市場提供了有力的支持。同時,提高了我國高性能結構鋼材料的戰略安全保障。