中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 楊凱 報道
記者 顧學超 攝影
“要通過原創(chuàng)性、顛覆性、引領性技術來發(fā)展新質生產力，實現(xiàn)特殊鋼及合金材料的高端化、綠色化和智能化。”11月6日，在2024中國國際特殊鋼新材料高峰論壇上，東北大學綠色智能特殊鋼冶金研究中心主任姜周華教授在做題為《高端裝備用特殊鋼和合金材料的創(chuàng)新發(fā)展》的報告時表示。他在報告中深入探討了特殊鋼及合金材料在高端裝備制造中的重要性，并對特殊鋼和合金材料冶金技術的發(fā)展趨勢進行了介紹。
姜周華教授表示，高端特殊鋼及特種合金是高端裝備領域不可或缺的材料，以其性能的特殊性，被應用于航空航天、核能電力、國防軍工、海洋工程等設備的關鍵部分，如航天航空領域用超高強度鋼、高溫合金，高速列車、盾構機、航空發(fā)動機等用高性能軸承鋼、新能源汽車用一體化大型壓鑄模等，是體現(xiàn)國家工業(yè)化水平和綜合競爭力的重要標志。
當前，面對雙碳要求，鋼鐵冶金技術正朝著高端化、綠色化和智能化方向發(fā)展，以滿足國家戰(zhàn)略性產業(yè)的發(fā)展需求。高端裝備用特殊鋼及合金材料如何通過創(chuàng)新發(fā)展，滿足對綠色化、潔凈化、均質化、細晶化方面的需求也成為業(yè)內專家學者們所關注的方面。
在這方面，東北大學綠色智能特殊鋼冶金研究中心已經取得了一些成果。姜周華介紹，東北大學歷經多年的陸續(xù)發(fā)展，已經建成了自己的科技創(chuàng)新平臺，持續(xù)對高端裝備用特殊鋼和合金材料創(chuàng)新研究方面進行研發(fā)。目前，在高品質特殊鋼電渣重熔關鍵技術與裝備方面已經取得了突破：
通過采用CSP潔凈化和SCOM-SP均質化技術路線，構建了電渣重熔過程“潔凈度控制”和“均質化凝固”兩個原創(chuàng)性工藝原理，開發(fā)了綠色高效的電渣重熔成套設備和工藝，自主創(chuàng)新全密閉可控氣氛電渣爐及“一鍵式”智能化控制系統(tǒng)。據介紹，該裝備已經在60多家企業(yè)得到推廣應用。
在新材料方面，高氮不銹鋼生產中實現(xiàn)了加壓冶金技術的成功應用。姜周華介紹，高氮不銹鋼是重大工程和高端裝備急需的關鍵材料，該技術攻克了常壓下氮含量0.65%以上高潔凈護環(huán)鋼工業(yè)化生產技術，實現(xiàn)了600MW以上大容量超超臨界火電和核電機組用護環(huán)國產化；發(fā)明了加壓雙聯(lián)（加壓感應+加壓電渣），潔凈度和性能均達到世界先進水平。
此外，還有超級不銹鋼關鍵制備技術的開發(fā)，填補了國內空白，打破了國外壟斷；研發(fā)新一代綠色智能電弧爐煉鋼短流程技術，減少了二氧化碳排放和廢渣量，同時降低了成本，提高了生產效率。
姜周華透露，未來3—5年，東北大學的研究團隊將致力于攻克航空航天材料與特種冶金技術，解決超高潔凈度和均質化技術難題，研究開發(fā)新一代真空感應熔爐等特冶新技術和新裝備，滿足高端用戶需求。同時，將推動高氮不銹鋼和加壓冶金技術的工業(yè)化，以及半導體裝備用超高純奧氏體不銹鋼、新能源汽車用一體化壓鑄模具材料、氫冶金—特殊鋼冶金一體化的短流程、鋼鐵塵泥與有機固廢低碳協(xié)同利用技術及裝備的研發(fā)。
姜周華表示，未來將解決典型的關鍵材料的生產研發(fā)，如航空超高強度鋼、航空發(fā)動機高溫合金、特種不銹鋼、高端軸承鋼、高端模具鋼等。研發(fā)重點將放在氫冶金特鋼短流程等顛覆性低碳和零碳金屬材料生產新流程中試基地和轉化應用；新一代特種冶金技術的理論、工業(yè)、裝備研發(fā)；特殊鋼和合金生產全流程的數字和智能化；特殊鋼和合金材料設計理論、制備技術和組織性能調控技術等方向，實現(xiàn)特殊鋼及合金材料的高端化、綠色化和智能化。
