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开发含铌钢　马钢一马当先

作者：建筑中国建筑金属结构信息网网    
时间：2009-12-23 10:03:10 [收藏]


    　　近年来，马钢以市场为导向，以科技为依托，以品牌战略为目标，全方位、多元化、多层面开展含铌微合金化钢的技术研究和实验，其中，以含铌H型钢为代表的技术攻关活动，有效推进了铌的应用领域和下游产业技术的发展，被国家列入“863”计划项目和国家科技支撑计划项目。适逢《中国含铌钢技术发展――纪念中巴科技合作三十年》之际，记者就马钢开发含铌钢取得哪些显著成果和在国际、国内市场的影响力等话题，走访了马钢股份公司副总工程师苏世怀。

    记者：开发含铌微合金钢是一个高等级的科研攻关课题，许多国内外钢铁企业为追求技术进步，都不遗余力，艰苦探索。马钢是在什么情况和条件下，选择这一主攻方向的？期间，遇到了哪些比较棘手的难题，又是如何迎刃而解的？

    苏世怀：1998年，马钢引进、吸收、消化国外先进技术和设备，建成了国内第一条热轧H型钢生产线。由于刚刚投产，马钢直接面临的一个主要问题则是品种短缺，不能满足市场需求和市场竞争的需要。如何充分发挥H型钢设备技术优势，开发高附加值、高技术含量的产品，是马钢最迫切的研究课题，也关系到马钢的生死存亡。

    原国家经贸委获悉马钢H型钢投产后，急切希望马钢生产开发海洋石油平台用H型钢。对马钢来说，这既是机遇，更是挑战。因为海洋石油平台所处环境恶劣，对钢材的质量要求极高，过去这类钢国家一直用高价从国外进口。中海油公司要求H型钢的负20摄氏度横向V型冲击功必须达到美国APIRP2AII类钢的标准要求的34J，并且必须通过一家外国船级社的产品认证。否则，只得从国外进口。为保险起见，马钢寻求与国外合作，结果遭到国外有关企业技术封锁。在没有任何退路的情况下，马钢经过反复论证，决心自主开发，攻下这一关。

    在国家科技部、建设部大力支持下，在有关高等院所和科研院校积极协助下，马钢开始了这一科研项目的设计和立项，经过洁净钢冶炼控制、高效异型坯连铸、加热炉燃烧控制、异形坯孔型、腹板偏心控制、万能偏心控制、万能轧机小张力和控制轧制等系统技术攻关，使马钢形成了具有自主知识产权的核心技术链。经过一年多不断研究实验，马钢于2000年开始向海洋平台行业供应高强度、高韧性H型钢。经过专家技术鉴定和检测，马钢H型钢化学成分均匀稳定、洁净度高、表面质量好、尺寸精度高、组织均匀细小、实际晶粒度达9级以上、焊接性能优越，特别是负20摄氏度横向V型冲击功达到美国APIRP2AII类钢的标准要求，即大于等于34J，质量达到世界先进水平。

    随后，马钢H型钢顺利通过了德国劳氏船级杜、挪威船级社、中国船级社认证，受到用户和第三方一致好评。H型钢先后用于海洋石油总公司的SZ36-1、QH32-6、文昌13-1/2、蓬莱19-3、东方1-1、渤海赵东等项目的海洋石油平台建造，完全替代进口产品，实现了海洋石油平台用H型钢的国产化。该项目申报了2项国家发明专利，荣获了冶金科学技术特等奖、国家科技进步二等奖、中国名牌、中国钢铁产品开发市场开拓奖。

    记者：含铌微合金钢的成功开发和应用，为马钢又好又快发展注入了新的动力。但在国际上马钢这方面的技术研究处于什么样的水平？其国际市场竞争力又作如何评价？

    苏世怀：马钢开发含铌微合金钢起点就是瞄准国际先进水平去实施的，按照美标、英标、日标开发的含铌微合金钢，全部达到了同类标准的国际先进水平。不妨，我给你们介绍几个典型应用实例。

    在铁路车辆制造领域使用热轧H型钢比工字钢具有十分明显的优势。由于国内当时没有H型钢生产厂家，所以原先铁路平车底架纵梁几乎从日本等国引进，但采用进口H型钢不仅会使生产成本上升，而且进货周期长，容易造成表面锈蚀严重。马钢H型钢投产后，积极开发铁路车辆用H型钢，采用含铌微合金化技术。为铁道部量身定做的含铌微合金化SM400B、Q345T、09CuPCrNi-A等铁道车辆用热轧H型钢，化学成分波动小、强度、塑性、韧性及低温韧性等机械性能均优于有关标准要求，形状尺寸精确、表面质量好、减轻了表面处理的工作量。在株州车辆厂、铜陵车辆厂、二七车辆厂等车辆单位使用后，用户反映马钢含铌H型钢质量超过了日本产品，同时还具有交货及时、服务周到等优势。

    逐浪维多利亚，聚焦香港市场，马钢含铌微合金化高强度BS、55CH型钢钢据产品开发，也具有十分广阔的应用前景。香港寸土寸金，为了建造房屋，不得不大量填海造地，依靠钢桩做建筑物的基础。每年用于地基基础的BS、55CH型钢桩需求十分强劲，但它对钢材的要求极为苛刻。55C钢桩强度级别要求达到430MPa以上，而且成品翼缘较厚，厚度达30.5mm，同时由于钢桩使用时需焊接，对碳当量也做了严格限制，必须控制在0.42%以下。

    针对55C钢桩截面尺寸大、强度要求高、焊接性能要求严等特点，马钢精心把握成分设计，以C-Mn钢为基础，采用Nb-V复合微合金化，再结合控制轧制工艺，以达到细化晶粒和析出强化的目的，从而保证钢的高强度，同时也能满足其碳当量的焊接要求。经过马钢的攻关努力，Nb-V复合金化BS、55CH型钢桩的各项指标都达到BS4360标准要求，具有良好的综合性能。凭借独特的性能，马钢BS、55CH型钢桩先后通过了香港建筑署、房屋署、屋宇署的认证，迅速抢占了香港市场。从2001年7月至今，已有50多万吨马钢55C钢桩屹立在香港岛的大地上。

    记者：含铌微合金化的技术的应用和推广，为国民经济建设和发展做出了巨大贡献。据说，马钢进行这方面的研究应用范围十分广阔，在能源、交通、航天、航空、汽车、造船等都有建树，您对此有何评述。

    苏世怀：马钢含铌微合金化的技术研究和应用，的确像你们提问所说，在我国各行各业、众多领域发挥主导优势。根据用户的反馈和市场调研，马钢含铌微合金钢产品已用到神舟5号、神舟6号、上海德国大众、奇瑞、江淮汽车、西气东输二期工程、秦山核电站、龙滩水电站等国家重点工程和名牌企业。之所以取得这样优异的成绩，得益于马钢领导班子坚持技术创新，得益于马钢技术团队合力攻关，得益于马钢全体职工弘扬“创业、创新、创造”精神。

    石油、天然气是当前国际上最重要的能源，是我国最紧缺的能源。国家为了加速石油天然气工业的发展，去年，我国与土库曼斯坦等国签订天然气供销合同。在未来30年，他们每年将向我国出口300亿立方米天然气。为此，我国实施了西气东输二线工程。该工程总长7000公里，计划每条管线年输气量高于西气东输一线的2倍。因此工程采用X80高等级管线钢。由于石油管线很难避免不在高寒、深海、沙漠环境中建设，也很难避免管线不得不经受地震和地质灾害的考验，所以对管线钢提出了更高的要求。

    马钢为积极和服务于国家石油天然气战略储备和开发，成立了以公司领导挂帅的“研产销”工作组，有计划、有目标、有重点地进行攻关、探索，掌握了X80高级别管线钢成分优化设计、冶炼和轧制工艺等关键技术，去年8月，首次试制成功X80管线钢，年底即形成批量生产能力。马钢开发的含铌管线钢成分控制精确，产品强度和韧性等指标优良。迄今为止，X70-X80累计生产近40万吨，除保证西气东输二线供应外，还应用于印度、士耳其等石油管线，受到中石油钢材研究所、宝鸡石油制管厂等用户好评。

    作为航天、航空、汽车、造船等领域使用的紧固件，马钢同样高标准进行技术研究和开发，尽最大努力消化、克服原材料性能弊端，以“863”计划项目“低温控轧控冷型紧固件用非调质钢线材的研究开发”为依托，通过采用铌微合金化、控轧控冷技术，自主研发出用于制作8.8、9.8级紧固件的非调质钢盘条MFT8，产品规格为?6.5-16mm，其主要通过铌的碳氮化物弥散析出而产生沉淀强化和细晶强化。在此基础上再通过冷变形产生的加工硬化，使钢的强度进一步提高，在不经过调质处理的情况下即能达到所要求的性能指标，用户不需球化退火和调质处理，节省了相当的费用，省去了不少工时。用MFT8盘条制成的8.8、9.8级紧固件，在国内首次实现了非调质冷镦钢的批量生产和应用，实物质量达国际先进水平，部分指标领先国际先进水平。

    总之，含铌微合金钢开发和应用前景广阔，大有作为。
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