“屈服強(qiáng)度963兆帕,抗拉強(qiáng)度1020兆帕,斷后延伸率18%,零下40攝氏度低溫沖擊功值均在100焦耳以上,應(yīng)變時效沖擊功值均在80焦耳以上,180度彎曲合格”,隨著檢驗人員報出最后一組試樣性能數(shù)據(jù),該批次試樣力學(xué)性能全部合格?!俺晒α?”歡呼聲中,一顆顆揪緊的心,一下子舒展開來。1000MPa級超高強(qiáng)度易焊接稀土水電鋼板試制成功,標(biāo)志著包鋼股份在水電用高強(qiáng)度鋼材領(lǐng)域取得了又一重大突破,為我國大型水電工程裝備國產(chǎn)化再添“硬核”支撐。
近年來,全球清潔能源需求猛增,水電鋼板被譽(yù)為“水電裝備的脊梁”,隨著水電站的裝機(jī)容量和水頭等數(shù)值越來越大,為了減小壓力鋼管、蝸殼、岔管的壁厚,降低施工和焊接難度,水電鋼板抗拉強(qiáng)度開始由600MPa、800MPa提升至1000MPa,被認(rèn)為是該領(lǐng)域的“珠穆朗瑪峰”,這意味著這種鋼材在一平方厘米的面積上能夠承受高達(dá)10000噸的壓力,相當(dāng)于把2萬斤的物體放在指甲蓋大小的面積上,足見其強(qiáng)度之大,這對鋼材的強(qiáng)度、韌性、焊接性能均提出了終極挑戰(zhàn)。
回溯試制之路,每一步都充滿挑戰(zhàn)與突破。試制初期,包鋼股份技術(shù)中心團(tuán)隊就遇到了“第一道坎”——鋼水純凈度不足。由于鋼板強(qiáng)度極高,哪怕是百萬分之一的有害元素,都可能導(dǎo)致材料出現(xiàn)微觀裂紋。為解決這一問題,攻關(guān)小組優(yōu)化了轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝,將鋼水中的硫、磷含量分別控制在0.002%和0.009%以下,同時加入適量稀土,進(jìn)一步凈化鋼水,提升了潔凈度。為平衡超高強(qiáng)度與低溫韌性這對“矛盾體”,團(tuán)隊在實驗室開展了數(shù)十次熱處理試驗,摸索出最佳熱處理工藝參數(shù)。工業(yè)生產(chǎn)時調(diào)整淬火冷卻速度,讓鋼板內(nèi)部形成均勻的馬氏體組織,再經(jīng)過高溫回火,最終達(dá)到超高強(qiáng)度——耐低溫——易成型——低應(yīng)力——易焊接的完美匹配,同步通過第三方焊接性能評價。
“這塊鋼板每毫米厚度,都凝聚著團(tuán)隊的心血?!表椖垦邪l(fā)人員表示,從實驗室配方到工業(yè)化生產(chǎn),從首塊試制品“不合格”再到“全達(dá)標(biāo)”,1000MPa級稀土水電鋼板的試制成功,進(jìn)一步擴(kuò)大了包鋼股份水電鋼家族,為我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)提供堅實的材料保障。面向“十五五”,包鋼股份將繼續(xù)深耕超高強(qiáng)度鋼材領(lǐng)域,用更多“包鋼智造”的鋼鐵精品,撐起大國重器的“鋼鐵脊梁”。

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