南钢高品质耐磨钢板研制获一等奖,打破国外技术垄断

8月8日,中国钢铁工业协会发布2017年度冶金科学技术奖获奖项目公告,将“超大容积顶装焦炉技术与装备开发与应用”等78个项目授予2017年度中国钢铁工业协会、金属学会冶金科学技术奖。其中,南京钢铁股份有限公司(南京钢铁有限公司)与东北大学联合完成的“高品质系列低合金耐磨钢板研发与工业应用”项目荣获一等奖。

耐磨钢板是大型工程机械、矿山机械、冶金机械、水泥设备制造的关键原材料,2007年以前,我国仅有少数几家企业能生产性能稳定性较差的低档耐磨钢板,只能用于一些非关键部件的制造。而高端装备制造则只能依靠进口,国外技术垄断、价格畸高、交货周期长,严重制约了我国高端装备的发展。

在国家重点新产品计划项目:高强度淬火耐磨钢板NM400/NM450(2011TJC11007)、NM500高等级耐磨钢板(2013GRC11002)、国家自然科学基金项目:马氏体基体中引入超硬纳米TiC颗粒强化低合金耐磨钢磨损性能基础研究(51504064)、国家自然科学基金重点项目:超快速冷却条件下低碳钢中纳米碳化物析出控制及综合强化机理(51234002)、国家重点基础研究发展计划项目(973项目)等国家重点项目的支持下:第三代高强高韧低合金钢细观组织研究(2010CB630801),南钢与东北大学开展了“第三代高强高韧低合金钢微细组织研究”项目。公司产学研合作,自主研发“系列高品质低合金耐磨钢板”。2007年1月至2016年底,公司成功开发了低成本、高韧性、超耐磨、高温耐磨等一系列耐磨钢核心生产技术和产品,形成了四大类、八个牌号,构建起了钢板焊接、折弯及切割加工应用技术体系。

南钢与东北大学联合开展的科研项目“高品质系列低合金耐磨钢板研发及工业应用”取得了以下创新成果:
(1)创新性地提出了耐磨钢还原合金设计方法,成功开发了从NM360至NM600全系列低成本耐磨钢板,达到国际最高水平,解决了成形、焊接性能恶化的问题。
(2)成功开发出一系列高韧性、耐高温耐磨特种耐磨钢板,其成形性和耐高温性能比传统耐磨钢提高一倍以上,突破了国际上SSAB等公司仅提供90°冷弯、最高使用温度极限为250℃的局面,并首次实现NM360-NM450钢板可实现180°冷弯、应用在500℃极端高温条件下。
(3)成功开发出以超硬碳化物颗粒为基础增强耐磨性的新型超级耐磨钢板,在不减少焊接、成型次数的情况下,实现耐磨性提高到传统马氏体耐磨钢板同等硬度的1.3-2.0倍。
(4)攻克了极端规格高等级耐磨钢板生产核心技术难点,成功实现了国内最宽(4米)、最薄(4毫米)、等级最高(NM600)系列耐磨钢板的批量稳定生产,解决了大宽厚比钢板板形、性能均匀性控制等难题,并可实现批量出口。

“高品质系列低合金耐磨钢板研发及工业应用”项目已申请发明专利31项,其中已授权23项,发表论文48篇,出版专著1部,获省科学技术一等奖,NM400、NM450、NM500耐磨钢板入选国家重点新产品,“调质耐磨钢的开发”获中国质量协会优秀质量奖;“NM500高等级耐磨钢板”获江苏省专利新产品金奖,“矿山设备用薄规格耐磨钢”获中国钢铁工业产品市场开拓奖。

目前,该项目研究成果已被美国卡特彼勒(全球最大工程机械制造商)、CVACEROSAG(全球最大特钢采购商)、力拓、FMG(全球第二、第四大铁矿石生产商)、韩国斗山、张煤矿机械、三一重工、北方重工、中联水泥等国际知名企业用于生产制造大型挖掘机、刮板输送机、盾构机、掘进机、自卸车、水泥球磨机等设备,不仅替代进口,还远销英国、澳大利亚等20多个国家和地区。

该项目的成功开发,提高了设备的使用寿命,降低了能耗,节约了能源,同时结束了我国该类型较高等级钢板长期依赖进口的历史,替代了部分场合使用高铬合金材料,使我国成为世界上唯一能够生产耐高温磨损低合金耐磨钢板的国家,为推动我国重大装备国产化进程和寿命延长,提升我国高端钢铁材料国际竞争力做出了重要贡献。

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