我國是世界第一產(chǎn)鋼大國,但耗能高、污染高、對外依存度高,集中度低、附加值低等“三高兩低”痼疾一直困擾著(zhù)鋼鐵行業(yè)。東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國家重點(diǎn)實(shí)驗室的科研人員,從鋼鐵界最棘手難題入手,為打造鋼鐵領(lǐng)域的“國”字招牌,走出了一條探索“新一代鋼鐵材料”的創(chuàng )新之路。
如何將占我國鋼鐵材料產(chǎn)量大部分的普碳鋼和低合金鋼在不添加或少添加合金元素的情況下強度明顯提高,是鋼鐵界最棘手的難題。然而,這又是一個(gè)有巨大經(jīng)濟效益的課題,如果問(wèn)題解決,不僅可以提高鋼材的可回收率,而且對我國經(jīng)濟的可持續發(fā)展更具深遠意義。
東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國家重點(diǎn)實(shí)驗室的成員們選擇了迎難而上。1998年底,國家973計劃項目——“新一代鋼鐵材料的重大基礎研究”立項,其中“軋制過(guò)程中實(shí)現晶粒細化的基礎研究”課題的重任落在了東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國家重點(diǎn)實(shí)驗室的肩上。
當時(shí),日本等國家已經(jīng)開(kāi)始了這方面的研究,他們追求的是晶粒細化的極限,但實(shí)驗室科研人員經(jīng)過(guò)文獻分析和現場(chǎng)調研后,決定不盲目追逐國外潮流,而將研究重點(diǎn)定位在現有工業(yè)條件下能夠實(shí)現的目標上,創(chuàng )造性地提出了晶粒適度細化和復合強化的學(xué)術(shù)思想。
經(jīng)過(guò)近1年的研究,實(shí)驗室采用傳統控軋控冷技術(shù)研發(fā)出了新一代鋼鐵材料原型鋼——超級鋼。隨后,他們與寶鋼公司合作,在生產(chǎn)線(xiàn)上實(shí)現了400MPa超級鋼熱軋帶鋼的工業(yè)試制和生產(chǎn)。這種新一代鋼鐵材料被用于一汽集團卡車(chē)底盤(pán)發(fā)動(dòng)機前置橫梁,不但各項指標全部滿(mǎn)足技術(shù)要求,而且每噸鋼可以降低成本200—300元,經(jīng)濟效益和社會(huì )效益都非常顯著(zhù)。
這個(gè)課題創(chuàng )造了我國科研人員在國際競爭的四個(gè)第一:第一次得到超級鋼工業(yè)生產(chǎn)的工藝窗口;第一次在實(shí)驗室條件下得到了原型鋼樣品;第一次在工業(yè)生產(chǎn)條件下軋制出超級鋼;第一次將超級鋼應用于汽車(chē)制造。
在此基礎上,實(shí)驗室又向“控制軋制和控制冷卻技術(shù)”發(fā)起了挑戰。經(jīng)過(guò)8年的艱苦奮戰,“以超快冷為核心的新一代TMCP技術(shù)”已經(jīng)由當初的設想和實(shí)驗室研究走向應用,為鋼鐵材料降低成本、實(shí)現技術(shù)全面升級換代發(fā)揮了重要作用。(丁義浩 記者 郝曉明)