6月5日船用高止裂韧度特厚钢板成果评价会在南京召开

“关于船用高抗裂韧度超厚钢板核心制造技术及其应用”的科研成果评审会议在南京举行

二零二一年六月五日，中国钢铁工业协会于南京举行科技成果评估会议，针对南京钢铁股份有限公司联合东北大学研发的《船用高止裂韧度特厚钢板关键制造技术及应用》项目展开评估。评审组指出，这项工程成功突破了境外钢铁公司的技术封锁与产品控制，为国内造船单位建造超大型集装箱提供重要物资支持，产生了突出的经济与社会成果，项目普及应用潜力巨大。该成就整体上抵达了世界前沿程度，其百毫米厚度钢板抗裂性能更是居于全球顶尖位置。

评审小组由钢铁研究总院翁宇庆院士出任组长，北京科技大学毛新平院士担任副组长，其他成员分别来自钢铁领域、船舶领域以及高等院校和科研机构等。东北大学王国栋院士，中钢协科技环保部主任兼冶金科技发展中心主任姜尚清，南钢总裁祝瑞荣等企业负责人出席了会议，江南船厂、沪东船厂、扬子江船厂、扬州中远、中船重工、马尾船厂、青岛北海、山东铁实等客户方代表也参与了会议，与会人员总数超过五十人。

近些年，超过两万标准箱的大型集装箱船已成为国际航运领域的主要船舶类型，确保航行安全始终是国际海事组织、船级社、船东及造船厂等各方共同重视的核心议题，一个关键难题在于如何避免超大集装箱船中部的甲板、舱口围板等承受高应力的部位发生意外断裂。优化船体构造方案，核心环节在于重要位置选用兼具高抗拉强度与优异抗裂性能的加厚钢板材料。

研制特别厚重的抗裂钢需要极高的厚板制造技术及设备水平，这始终是国内外厚板行业的顶尖难题之一。日本和韩国等国家具备一定的领先优势，我国超大型集装箱船制造存在被国外抗裂钢产品垄断的隐患。为了突破国外产品的控制，满足我国超大型集装箱船建造对核心抗裂钢材的紧急需求，南钢联合东北大学共同研制船用高抗裂性能特厚钢板。

本工程研究出调控相变阶段顺序、控制材料晶粒形态、实现温度与变形相互作用的增强材料渗透轧制等关键技术。开发出一种全新的NEU-Rolling往复相变控轧技术，该技术融合了精密控轧和分步冷却工艺，成功打破了铸坯与钢板厚度压缩比不足的限制，以提升奥氏体晶粒的细小程度为主要目标，借助针状铁素体相变过程有效分解变形奥氏体晶粒，推动多变体贝氏体相变的发生，使特厚钢板的各个层次晶粒都得到细化，在低温环境中有利于韧窝的形成和增强，从而显著降低了裂纹扩展的动力。构建高密度抗裂钢的化学组分方案，探究其微观构造形态与低温强度和延展性的关联性，分析细小组织构造及第二相体对超低温抗裂能力的影响，以及它们对止裂效果的关联性。阐明高密度抗裂钢中锰、钼、镍等元素的具体功能，以及在不同制作工艺中的适宜加入量，说明主体构造对低温延展性和抗裂性能的作用，解析M/A岛屿在脆性裂纹扩展中的具体效用。通过利用脆性裂纹钝化的作用机制，在成分规划、升温处理、压延加工以及降温环节的整体工艺中，强化钢板内部γ晶带的晶粒取向，促使{001}晶面和{110}晶面实现均勻散布，并形成裂纹端部呈现劈裂形态的断裂断面，从而显著降低厚板在断裂过程中承受的全方位应力，增强材料的抗断裂能力。

本系列EH40BCA/EH47BCA止裂钢板是国内首个研制成功的，具有高止裂韧性的100毫米特厚、4250毫米超宽产品，-10摄氏度时止裂韧性Kca最大可达到9951牛每平方毫米乘以2，获得了DNV-GL等七个国家船级社的认证，焊接的CTOD平均值是1.33毫米，整体性能比国内外相似产品都要好。95毫米EH40/EH47抗裂钢材，首次用于全球最大24000TEU集装箱船，完成了国内的技术空白；100毫米EH47抗裂钢材，达成全球唯一的大规模应用。

该系列特厚止裂钢的研制成功攻克了船舶重要材料受制于人的核心困境，填补了国内相应领域的技术空白，满足了先进船舶对高抗裂性能钢板的需求，达成了大型集装箱船等特种船舶关键材料自主供应的目标，增强了船舶建造及航运整体产业的竞争优势，有力推动了海洋经济的繁荣和海洋强国的构建。这项技术能够适用于桥梁建设、风力发电设备、运输容器等对裂缝控制有严格标准的各类产品，有助于突破我国钢铁工业在超高强度和韧性超厚钢板发展上面临的普遍性技术瓶颈。该计划的成功执行，为高端船舶及先进海洋工程构造提供了关键材料支持，推动了材料技术的革新，为我国制造业的优质发展提供了助力。

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