鼓励钢铁基础研究和创新实践 逐步改变跟随创新的做法

   2021-06-30 中国冶金报-中国钢铁新闻网287

“钢铁企业是材料制造企业,如何制造出更好的材料是我们追求的目标之一。”6月25日,在中国(黄石)特钢产业发展大会上,国家“973”计划首席科学家,上海大学材料科学与工程学院院长、教授董瀚表示,绿色化、智能化和新产品都应该是钢铁工业的发展热点。

  图为董瀚

  庞大的钢铁需求迫切需要新型钢铁材料来匹配

  作为第二大量的结构材料和最大量的功能材料,钢铁材料的高性能化对构件和零件的高效化和长寿命影响非常大,可以促进运动机械的轻量化与节能减排、建筑设施的材料应用减量化和长寿命、能源生产装备的能源转换高效率与节能减排等。“钢铁材料的高性能始终是发展主题,是绿色化的重要途径。”董瀚表示。特别是人类进入工业化之后的几百年间,钢铁材料的高性能化发展促进了许多新型钢铁材料的出现。“21世纪的中国钢铁产量也已多年达到世界一半,历史赋予了我们创新任务,我们应该创新打造什么样的钢铁材料呢?”董瀚说,庞大的钢铁生产与需求,迫切需要钢铁企业研发出新型高性能的钢铁材料,具有更高强度、高韧塑性、抗疲劳、耐高温、抗低温、耐腐蚀、耐磨损等特性。与今天钢铁行业热门的绿色化和智能化一样,钢铁材料的高性能化同样是钢铁企业需要特别关注的问题。

  董瀚表示,过去,我国更多的是采用国外的钢号体系,尽管有一些创新和应用,但是与我国作为钢铁大国的地位不匹配,特别是在量大面广的钢铁材料方面。“我国普碳钢占比为70%,是量大面广的钢铁材料,能不能找到成本低的改善耐蚀性的方法呢?”董瀚表示,我国高丰度镧铈稀土是很好的合金化元素,钢中的微量镧铈多形合金化,可以促进普碳钢的耐蚀性达到传统耐蚀钢的水平。这是符合我国资源合理利用的绿色钢铁材料技术。

 

  基础研究是材料、工艺和装备创新的基础

  近年来,我国特钢发展迅速,有力地支撑了经济、国防和社会的发展,但当前“卡脖子”问题涉及特钢的装备比较多,如高端轴承、高铁轮对、风电轴承、客机起落架、乘用车发动机紧固件等。“我们需要仔细分析,哪些是由于产品体系认证导致的特钢应用障碍?哪些是特钢企业还不能够生产的材料?”董瀚说,西方国家材料生产与装备制造是相互关联匹配逐渐发展起来的,形成了一套完善的体系;而我国的发展是跨越式的,国产特钢产品拟进入一些装备制造领域,也需要匹配一定的体系准入。此外,应与上下游产业链紧密合作,开展新材料的生产与应用的体系创新工作。

  董瀚进一步表示,新材料的创新不是一蹴而就的,除了上述各种基础条件外,基础研究一定要进行。基础研究是创新的源头,是材料、工艺和装备创新的基础。要形成鼓励和支持基础研究和创新实践的氛围,逐渐改变跟随创新的做法。

  举例来说,冷拔珠光体钢丝可应用在桥梁钢绞线、汽车子午线轮胎等方面,工业产品的强度分别达到2200兆帕级和4000兆帕级,实验室强度可接近6000兆帕。探索钢的强化极限,可能会形成新型超高强度钢,应用在航空、航天、舰船、兵器、机械等领域。过去汽车钢板的强度一般不超过1000兆帕,现在普遍应用了1500兆帕级的热成形钢,甚至达到了2000兆帕级。

  再如,美国、日本、德国等机构开展超高纯铁的性能联合检测工作,结果表明6N级纯铁的屈服强度可以低至40兆帕,我国制备的4N级纯铁的屈服强度低至60兆帕,均明显低于教科书中通过理论推导出的纯铁的强度。除了强度之外,纯度提高后,纯铁的电磁性能、耐腐蚀性能等也表现出一定的变化。因此,作为原料的纯铁和作为材料的纯铁的确还有很大的发展空间。

  此外,非调质钢可以帮助零部件制造企业减免热处理,节约热处理能耗,降低污染可能性,提高产品合格率;棒线材在线退火技术可以应用在中高碳特钢产品生产过程中,减免离线热处理;抗疲劳破坏的超高强度弹簧钢应用于汽车少片簧,可以实现轻量化;等等。它们都是最好的绿色化高性能钢铁材料。

  “未来的材料生产与零部件制造的全产业链绿色化发展,为各特钢产品、工艺、装备创新提供了前所未有的机遇。”董瀚说。



免责声明:tiegu发布的原创及转载内容,仅供客户参考,不作为决策建议。原创内容版权归tiegu所有,转载需取得tiegu书面授权,且tiegu保留对任何侵权行为和有悖原创内容原意的引用行为进行追究的权利。转载内容来源于网络,目的在于传递更多信息,方便学习与交流,并不代表tiegu赞同其观点及对其真实性、完整性负责。如无意中侵犯了您的版权,敬请告之,核实后,将根据著作权人的要求,立即更正或者删除有关内容。申请授权及投诉,请联系tiegu(400-8533-369)处理。



 
 
更多>同类钢铁资讯
推荐图文
推荐钢铁资讯
点击排行
网站首页  |  经营资质  |  付款方式  |  关于我们  |  联系方式  |  使用协议  |  隐私政策  |  网站地图  |  广告服务  |  积分换礼  |  网站留言  |  RSS订阅  |  违规举报  |  皖ICP备2021002536号