近日，經(jīng)中國船舶集團(tuán)公司第七二五研究所評(píng)定，南鋼生產(chǎn)的100毫米厚EH47、EH40集裝箱船用止裂鋼（零下10攝氏度）止裂韌性遠(yuǎn)高于各國船級(jí)社規(guī)范要求，標(biāo)志著南鋼成為國內(nèi)第一家成功開發(fā)100毫米厚集裝箱船用止裂鋼的企業(yè)，打破國外企業(yè)的技術(shù)壁壘。

隨著全球貿(mào)易的發(fā)展,，海上貨物運(yùn)輸量不斷增加，為追求更高的船舶運(yùn)輸效率,，集裝箱船不斷向大型化和超大型化發(fā)展,。為了解決大型集裝箱船開裂的問題，集裝箱船用止裂鋼應(yīng)運(yùn)而生,。盡管國內(nèi)鋼鐵企業(yè)已成功開發(fā)此類產(chǎn)品,，但還不能完全滿足市場需求，性能水平與國際頂級(jí)水平相比還有一定差距,。在國家需要重點(diǎn)突破的七大類鋼鐵新材料清單中,，排在第一的是“海洋工程裝備及高技術(shù)船舶用材料”，其中“加快高止裂厚鋼板等品種開發(fā)”赫然在列,。足見開發(fā)止裂鋼的重要性,、緊迫性。

2014年,，南鋼開始研發(fā)止裂鋼,。南鋼研究院承擔(dān)高端海工鋼新產(chǎn)品研發(fā)和市場推廣工作，其中止裂鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)薈萃了以陳林恒博士,、邱保文博士,、趙晉斌博士為首的人才隊(duì)伍。該隊(duì)伍通過對(duì)化學(xué)成分設(shè)計(jì),、潔凈鋼冶煉、高質(zhì)量板坯連鑄,、特厚板控制及冷卻控制技術(shù)等進(jìn)行研究和攻關(guān),，相繼攻克80毫米、92毫米,、100毫米厚止裂鋼生產(chǎn)技術(shù)難題,，鋼板止裂韌性超越了國外產(chǎn)品，為中國鋼鐵企業(yè)逐鹿國際止裂鋼市場創(chuàng)造了更有利的條件,。

爭分奪秒 攻克一關(guān)又一關(guān)

將時(shí)針撥回到2018年2月7日,。這天，南鋼中標(biāo)武船集團(tuán)北船重工達(dá)飛系列集裝箱船升級(jí)改造項(xiàng)目，項(xiàng)目方要求在52天內(nèi)的3月底前交貨,，而且在批量生產(chǎn)前還要通過船級(jí)社認(rèn)證的80毫米厚止裂鋼小試樣替代試驗(yàn),。要知道，過去國內(nèi)一家生產(chǎn)廠家在做這個(gè)替代試驗(yàn)時(shí),，得到船級(jí)社確認(rèn)的時(shí)間接近半年,。南鋼止裂鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)“迎”來了一道看起來不可逾越的坎。

南鋼止裂鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)沒有退卻,，選擇迎難而上,。在接到該消息后，止裂鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)第一時(shí)間與科技質(zhì)量部門,、生產(chǎn)部門溝通了相關(guān)事宜,，第二天立即召開多部門研發(fā)生產(chǎn)協(xié)調(diào)會(huì)，對(duì)試制,、認(rèn)證,、煉鋼、連鑄,、軋鋼,、精整、檢驗(yàn)等各環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的部署,。同時(shí),，南鋼止裂鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)明確了各工藝環(huán)節(jié)的控制要點(diǎn)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)，并與生產(chǎn)部門進(jìn)行充分的技術(shù)對(duì)接,。

2018年2月14日,，南鋼開始試煉。這一天是當(dāng)年臘月二十九,，但南鋼止裂鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)的成員們都知道,，這是“決戰(zhàn)”的時(shí)刻，沒有一個(gè)人提出放假回家,。隨后,，在短短4天的時(shí)間內(nèi)，南鋼開展了兩輪試制,，并確定了認(rèn)證送樣時(shí)間,。最后，在正月初八,，試樣被順利地送到了洛陽船舶材料研究所,。隨即，南鋼止裂鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員開始轉(zhuǎn)移到河南省洛陽市進(jìn)行跟蹤試驗(yàn),，船級(jí)社的驗(yàn)船師一同進(jìn)行現(xiàn)場見證試驗(yàn),。最后,，最重要的拉伸止裂試驗(yàn)順利通過。2018年3月10日,，相關(guān)試驗(yàn)報(bào)告送到船級(jí)社,。2018年3月20日，船級(jí)社將確認(rèn)函發(fā)給了南鋼,。

在80毫米厚止裂鋼研發(fā)的基礎(chǔ)上,，南鋼又成功開發(fā)了92毫米厚止裂鋼。隨后,，南鋼迎來了研發(fā)100毫米厚止裂鋼的挑戰(zhàn),。

100毫米厚止裂鋼生產(chǎn)技術(shù)一直是鋼鐵材料領(lǐng)域最前沿的技術(shù)，一方面對(duì)裝備要求極高,，另一方面國外企業(yè)保持著嚴(yán)密的技術(shù)壁壘,，研發(fā)難度極大。2019年,，當(dāng)?shù)弥覈ㄔ?3000TEU特大型集裝箱船缺乏100毫米厚止裂鋼時(shí),，基于前期積累的止裂鋼生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，南鋼止裂鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)接續(xù)奮斗的決心和信心被激發(fā)起來,。

在研發(fā)最關(guān)鍵的時(shí)候,，南鋼止裂鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)組織首席專家、外聘專家,，以及板材事業(yè)部的品種研發(fā)專家集體會(huì)診,，集思廣益。各位專家在成分設(shè)計(jì),、連鑄工藝,、再加熱工藝、軋制工藝,、如何提高心部性能等方面給出了可行的意見和建議,。隨后，根據(jù)專家們的建議,，南鋼組織了對(duì)操作人員的系統(tǒng)培訓(xùn),。軋制取得成功后，操作人員自豪地說：“軋鋼板軋了這么多年,，這次軋得最有成就感,！”

在之后將產(chǎn)品送去試驗(yàn)時(shí)，第三方檢驗(yàn)人員看到試驗(yàn)結(jié)果后,，有點(diǎn)難以置信，連連問道：“這不會(huì)是從國外買回來的鋼板吧,？”當(dāng)?shù)玫酱_認(rèn)是南鋼自己生產(chǎn)出來的鋼板時(shí),，該檢驗(yàn)人員驚嘆道：“真本領(lǐng)在手才是硬道理,，南鋼止裂鋼走到了國內(nèi)前列?！?/p>

積蓄力量 儲(chǔ)能一項(xiàng)又一項(xiàng)

南鋼止裂鋼的成功開發(fā),，離不開科技人才的有力支撐。高水平的科技人才,，必須同時(shí)擁有設(shè)計(jì),、檢測、驗(yàn)證等能力,，需要善于在研發(fā),、生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)問題，并不斷優(yōu)化改進(jìn),。只有這樣,，才可能實(shí)現(xiàn)高水平、高效率的產(chǎn)品創(chuàng)新,。

對(duì)南鋼止裂鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)來說,，每次止裂鋼的試制生產(chǎn)都是一次全新挑戰(zhàn)，必須做到全程跟進(jìn),，及時(shí)溝通,。從項(xiàng)目立項(xiàng)到制訂試制方案、在ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）系統(tǒng)中新建工藝規(guī)范及錄入訂單,，再到訂單下拋三級(jí)生產(chǎn),，跟蹤現(xiàn)場生產(chǎn)并對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，包括后續(xù)的產(chǎn)品出廠等,，研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員全面參與整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)流程,，在了解產(chǎn)品生產(chǎn)全流程、熟悉每個(gè)生產(chǎn)步驟的同時(shí),，為以后新產(chǎn)品的開發(fā)儲(chǔ)備了能力,。

值得一提的是，南鋼開放實(shí)驗(yàn)室對(duì)培養(yǎng)科研人員的動(dòng)手能力,、創(chuàng)新意識(shí)發(fā)揮了非常重要的作用,。2018年以來，南鋼止裂鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)抓住開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的有利時(shí)機(jī),，團(tuán)隊(duì)成員主動(dòng)參與了包括光學(xué)顯微鏡,、掃描電鏡、熱模擬,、夾雜物分析ASPEX,、腐蝕、數(shù)字研發(fā)等的理論及操作培訓(xùn),。通過最基礎(chǔ)的制樣,、拋光,，分析組織、觀察微觀形貌,，進(jìn)行物質(zhì)微區(qū)成分分析,、夾雜物類型及尺寸研究等，止裂鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員可以快速檢測,、發(fā)現(xiàn),、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證煉鋼—連鑄—軋制—熱處理等工藝路線上出現(xiàn)的問題，以及時(shí)應(yīng)對(duì)止裂鋼在實(shí)際生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問題,。

除了掌握基礎(chǔ)技能外,，南鋼止裂鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)還生動(dòng)詮釋了默默奉獻(xiàn)、辛勤耕耘的研發(fā)精神,。在2020年春節(jié)期間,，南鋼研究院用戶技術(shù)研究所高級(jí)技師田浩返回河北省老家休假，后因新冠肺炎疫情暴發(fā)無法按時(shí)返崗,。為了確保國家重點(diǎn)項(xiàng)目的順利推進(jìn),，田浩全天24小時(shí)和廠里的研究員、操作員保持聯(lián)系,，遇到焊接難題隨時(shí)視頻通話,，“云指導(dǎo)”試板的焊接。在停工不停產(chǎn)的戰(zhàn)場上,，田浩和團(tuán)隊(duì)成員爭分奪秒,、不懈奮戰(zhàn)，確保了100毫米厚止裂鋼項(xiàng)目的順利推進(jìn),。

什么是止裂鋼,？

所謂止裂鋼，就是自身具有阻止裂紋高速擴(kuò)展能力的鋼材,。

當(dāng)構(gòu)件存在潛在的缺陷或裂紋時(shí),，止裂鋼在受到動(dòng)載及沖擊載荷作用的情況下，能在小范圍內(nèi)阻止裂紋的擴(kuò)展,，防止重大事故的發(fā)生,。

（EH47級(jí)鋼板）

止裂鋼的止裂金屬微觀原理是在鋼材冶煉和軋制過程中，采用相應(yīng)的控制手段使金屬組織得到具有止裂性能的多邊形鐵素體和針狀鐵素體組織,。同時(shí),，細(xì)化鋼材表面的晶粒組織使之達(dá)到有效晶粒直徑小于10mm，從而使鋼材得到良好止裂性,。

（止裂鋼止裂性能要求）

由于止裂鋼主要應(yīng)用于超大型集裝箱船的艙口圍頂板,、腹板、上甲板,、舷頂列板以及抗扭箱的縱骨,、抗扭箱甲板等整船受力和經(jīng)受交變載荷強(qiáng)度最大的位置,，因此要求鋼板具有高強(qiáng)度、高的低溫韌性,、高應(yīng)變性、高止裂性以及良好的焊接性能和加工性等,。

按強(qiáng)度止裂鋼可分為36kg,、40kg級(jí)別的高強(qiáng)度鋼和47kg級(jí)超高強(qiáng)度鋼，按質(zhì)量可分為DH36/EH36/FH36,、DH40/EH40/FH40,、DH/EH/FH47三個(gè)鋼級(jí)。

為保證性能,，鋼中一般添加鎳,、鉻、鈮,、鈦,、釩等合金元素，且要求硫,、磷等有害元素含量在萬分之二以下,。

（止裂鋼化學(xué)成分要求）

從當(dāng)今國際上止裂鋼的生產(chǎn)上看，普遍采用低碳含量（低碳當(dāng)量）,、微合金化的生產(chǎn)工藝,。低碳含量有利于塑韌性和焊接性的提高，而微合金元素的加入不但能夠起到提高強(qiáng)度,、補(bǔ)償降低碳含量所帶來的強(qiáng)度損失,，同時(shí)能夠提高止裂鋼的力學(xué)性能、止裂性能,、工藝性能,、焊接性能及厚度方向性能等要求。

從生產(chǎn)工藝路線來說,，高級(jí)別止裂鋼的生產(chǎn)工藝路線一般為：鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→爐外精煉（RH＋LF,，Ca處理）→連鑄→板坯再加熱→控制軋制→控制冷卻。

轉(zhuǎn)爐冶煉采用低碳,、超低硫,、夾雜物形態(tài)控制的純凈鋼冶煉技術(shù)；鐵水經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉后,，再進(jìn)行RH,、LF爐外精煉，進(jìn)一步提高鋼水質(zhì)量,，然后澆鑄成連鑄板坯,；為實(shí)現(xiàn)晶粒細(xì)化和細(xì)晶強(qiáng)化,，熱軋采用TMCP（控制軋制和控制冷卻）技術(shù)，采用兩階段的控制軋制,，并充分保證再結(jié)晶區(qū)的變形量,；軋制后采用加速冷卻，保證變形后相變組織以得到多邊形鐵素體+針狀鐵素體為主,。

（第三代控制軋制和控制冷卻技術(shù)）

文章來源： 小黃人工業(yè)互聯(lián)