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【中国冶金报】东北大学RAL:助力大厚度止裂钢实现100%国产化

笔者:王洪涛修改:王刚来源地:我国有色金属报 有色金属山东新农商软件科技有限公司更新换代期限:2022-07-25浏览次数:10

近日,全球最大24000TEU超大型集装箱船在上海交付,国内多艘同级别集装箱船同时在建,彰显了中国创造的新跨越。在中国船舶工业具有里程碑意义的突破中,东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL)用自己的实力在超大型集装箱船用大厚度、高止裂韧性钢板(止裂钢)全面国产化道路上贡献了自己的力量。

[全球最大24000 TEU超大型集装箱船交付]

大厚度止裂钢主要应用在船体中部、顶部的舱口围顶板及上甲板边板等关键部位,能够保障船体结构安全,抵抗大型脆性裂纹的传播,防止灾难性事故的发生。但是,大厚度、高强度、止裂韧性优异的船舶用止裂钢生产难度极大:

1)采取连铸坯加工特厚不锈钢钢板发生热挤压压缩成比过少的推动;

2)连轧膨胀渗透工作会更和轧后冷却水在刚板宽度目标存在的不不匀情况;

3)较低终轧环境温度非常大忍耐着板厚轧机的热挤压力和发动机功率上限。

[大厚度止裂钢的应用位置]

2013年,國際船级社入宪−10°C止裂韧性≥6000N/mm3/2的止裂性能指标,要求新建的集装箱船采用50~75 mm厚止裂钢板−10°C止裂韧性必须≥6000N/mm3/2。2021年,又将80~100mm厚钢板−10°C止裂韧性≥8000N/mm3/2纳入到国际标准中,极大提高了特厚止裂钢板的生产技术门槛。2020年以前,只有日本JFE公司能够生产−10°C止裂韧性≥8000N/mm3/2的100mm厚EH47止裂钢,生产技术对外严格保密。国内只能生产最大厚度92mm的同级别产品,且−10°C止裂韧性均˂8000N/mm3/2,全国止裂钢物料和世界高端平行具备明显的相差悬殊。

在这种背景下,东北大学“不等、不要、不靠”,与南京钢铁合作,于2018年先后开发出50~92mm系列厚度规格的EH40、EH47止裂钢板。2020年,在对大厚度止裂钢本质深度理解的基础上,提出以全厚度显微组织细化、均匀化和织构控制为核心的NEU-Rolling新型轧制工艺及裂纹尖端“多峰”分布的断裂模式,指导南京钢铁在国内率先研发出100mm厚EH47、EH40止裂钢板,−10°C止裂韧性分别为9041和9951N/mm3/2,厚度规格和止裂韧性均达到全球领先水平,彻底打破国外高止裂韧性钢板的技术壁垒。

[开发钢板裂纹尖端“多峰”分布断裂模式与传统工艺“单峰”分布断裂特点]

目前,南钢50~95mm厚EH40、EH47止裂钢已整单应用于多条全球最大的24000TEU集装箱船,并实现了100mm厚止裂钢全球唯一供货。2021年,中国钢铁工业协会组织召开南京钢铁“厚船用高止裂韧度特厚钢板”成果评价,中国工程院翁宇庆院士担任主任、毛新平院士担任副主任的评价委员会认为100mm厚钢板止裂韧性达到“国际领先水平”

[开发的100mm厚止裂钢全国首发]

持续蔓延的新冠疫情导致全球海运效率降低,致使运力紧张、运费飙升,疫情压力带动全球“买船热”。2021年,我国造船完工量、新接订单量、手持订单量以载重吨计分别占世界总量的47.2%、53.8%和47.6%,继续保持世界领先,国际竞争力进一步增强。据统计,国内造船行业高速增长的态势将一直持续。船舶工业的高速发展将对90mm厚度以上高技术止裂钢板有大量的需求。与此同时,全球范围内持续不断的新冠疫情打断了全球供应链,进口物资运输受阻。在此背景下,依靠自主创新、加快核心关键技术攻关,成为逐步完善国内产业链、支撑中国船舶工业可持续发展的契机。我国超大型集装箱船用止裂钢在危机中实现100%的国产化就是最好的证明,标志着我国特厚止裂钢技术实现了从“跟跑、到并跑、再到领跑”的角色转变,跻身于国际先进行列,体现了中国创造新高度的先发优势。

[未来五年国内造船行业持续的高速增长态势]

RAL创造性开发出的NEU-Rolling新型轧制工艺,细化特厚钢板全厚度有效晶粒,突破连铸坯与钢板厚度压缩比过低的约束。相关技术可推广应用至水电、容器等对止裂性能有要求的其它产品,解决制约我国钢铁行业高强韧性特厚钢板发展的关键共性难题。

近年来,RAL面向冶金工业发展进程的关键共性技术问题,开展高质量、低成本绿色轧制技术和高品质钢铁材料方面的研究,为轧制领域的技术创新提供了众多原创性理论和关键技术储备,是中国在轧制领域实现从“跟跑”到“领跑”的核心力量。

行业新闻起源:http://mp.weixin.qq.com/s/WCToC6tEINbMXQUA2CnXfw


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