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鞍钢耐蚀钢为啥这么牛?
2017-02-13 11:52:42 作者:周军 来源:中国冶金报

  “鞍钢铁路货车用耐蚀钢在国际三大矿山之一的运矿货车上应用良好,经受住了高温、高湿的考验。”


  “鞍钢铁路货车用耐蚀钢的国内市场占有率超过七成。”


  “第三代铁路车辆用耐蚀钢S450AW获得中国钢铁工业产品开发市场开拓奖。”


  ……


  2017年初,作为鞍钢第三代铁路车辆用耐蚀钢开发的课题负责人,鞍钢股份技术中心钢铁产品所热轧带钢研究室主任郭晓宏连续接到一个个好消息,让在铁路货车用耐蚀钢研制推广领域“深耕”多年的她颇为自豪,言语中更透出由衷的自信:“通过铁路货车用耐蚀钢的研发,鞍钢既收复了失地,又引领了我国铁路货车用钢的升级换代。”


  “我们有信心和能力不断推出更优质的铁路车辆用耐蚀钢,实现鞍钢与铁路部门、货主的多赢。”新年伊始,鞍钢股份热轧带钢厂1780线一次性成功开发出厚度为2.0毫米、宽度为1500毫米、牌号为09CuPCrNi-A的超薄宽幅铁路耐候钢,产品各项精度指标优良,突破了鞍钢在超薄宽幅铁路耐候钢的瓶颈,实现铁路耐候钢全规格覆盖。

 

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  满足铁路货车25年寿命要求


  鞍钢在铁路货车用耐候钢研发领域拥有丰富的经验。20世纪80年代末,鞍钢曾率先在国内研制出第一代铁路货车用345兆帕级耐候钢。但在21世纪初,在鞍钢独立研制的新型铁路货车用耐候钢尚未出炉之时,国内另一家钢企推出了抗腐蚀能力提高50%的高耐蚀性耐候钢,给鞍钢当时生产的主流耐候钢Q450NQR1以极大冲击,鞍钢面临失去铁道车辆用钢20万吨市场份额的威胁。但在实践中,这种第二代耐候钢的使用加工性能并不理想,尤其在焊接和冷加工成型方面存在诸多弊端,难以满足车辆厂对交货期的要求。2012年底,铁路运输管理部门开始重新审视货车耐候钢的钢种开发。


  长期以来,我国铁路货车材料防腐蚀的重点都集中在耐大气腐蚀上,忽视了铁路货车所装货物自身带来的腐蚀影响。鞍钢郭晓宏团队通过长期的积累,敏锐地将这一问题作为科研的新切入点,开始大胆地进行实验研究,并得到了公司的支持。鞍钢各级领导经常听取新型耐蚀钢的研制开发情况汇报,指导研发具体事宜,鞍钢相关单位在冶炼、轧制、取样、分析等环节更是对课题组大开方便之门。


  “腐蚀造成车辆损耗严重,我们正打算抛弃现有钢材,购买不锈钢作为货车材料。”一个偶然的机会,鞍钢研发团队得知某国际铁矿巨头不堪在非洲的莫桑比克遭受货车被腐蚀的“折磨”,正多方寻求“药方”。非洲的莫桑比克盛产煤炭,铁路运输环境多为高温、高湿,对新型耐蚀材料的研发工作来说,可以说是一个天然的实验场。于是,郭晓宏毅然飞往时值动乱期的莫桑比克。在那里,她克服了身体上的不适,战胜了动乱带来的心理恐惧。她一边反复考察运输煤炭列车的腐蚀情况,与煤炭开采方的技术人员进行交流;一边每天进行实验—分析—实验。功夫不负有心人,经过团队的努力,新型耐腐蚀材料研究初见成果。这更加坚定了他们最初的设想:介质腐蚀应该成为新型防腐蚀材料的设计重点。


  回国以后,郭晓宏团队立即投入新一轮奋战,他们把实验室、现场作为生活场所,加班成了生活常态。然而,各种问题、困难接踵而来。2013年,郭晓宏团队最终迎来了胜利,新型耐蚀钢S450AW诞生了。这一成果重新稳固了鞍钢引领耐大气腐蚀钢产品开发的地位,更打破了中国铁道货车近50年的耐大气腐蚀设计思维,树立了铁道运煤敞车底部酸性介质腐蚀设计的全新理念,完全满足了中国铁路货车设计寿命25年的要求。


 
从独领风骚到占有先机


  2013年1月份,鞍钢新型耐蚀钢S450AW完成了第一次工业试制552吨,轧制了4毫米~14毫米的5个厚度规格,产品性能合格率达100%。随后,郭晓宏团队赶赴东北某车辆厂完成了两次成型试验及焊接试验对接。在成型试验中,此钢种有较大的安全裕度,厚度减薄率小于20%,处于非常安全状态,满足出口某国际铁矿巨头116辆专用运煤敞车设计要求。


  为迅速打开国内市场,鞍钢新型耐蚀钢S450AW研发团队数次辗转铁路运输管理部门、车辆制造厂及研发中心,以独到鲜明的观点和有理有据的大量实验数据,赢得了铁道车辆设计师们的认可。设计师们将鞍钢新型耐蚀钢S450AW作为实现全国铁路货车车辆用耐腐蚀结构钢全面升级换代的希望产品。


  2013年6月份,郭晓宏团队再赴莫桑比克,开始介入另一国际铁矿巨头前期车辆腐蚀情况考察,并向其推介使用新型耐蚀钢S450AW。当年8月份,用鞍钢新型耐蚀钢S450AW制造的专用运煤敞车运抵莫桑比克,开始在高温、高湿环境下接受运营考验。在考察过程中,郭晓宏发现该钢种在国外市场前景广阔,当年仅一家国际铁矿巨头对其的需求量就达到3万~5万吨。


  2014年,鞍钢新型耐蚀钢S450AW凭借良好的产品质量和产品价格优势,在数家车辆厂的C80E车辆选材竞争中成功中标,订单数量遥遥领先于国内其他钢企。2014年,全国12家车辆厂中9家企业选择了鞍钢的产品,新型耐蚀钢S450AW一次订货量约3万吨,全年发货量超过3.5万吨,市场占有率达70%。2015年~2016年,鞍钢耐蚀钢销量连续保持市场绝对领先地位。


  2015年初,郭晓宏团队又完成新型耐蚀钢S350AW-S450AW-S550AW系列化研究,产品用于铁路快捷棚车P80及出口运焦炭敞车的制造,这使得鞍钢在铁路货车材料升级换代中“独领风骚”后,又在棚车材料升级换代中“占有先机”。2015年,新型耐蚀钢S450AW制造的C80E敞车完成大秦铁路20万千米运行考核试验,圆满通过中国铁路总公司的验收。资料显示,用鞍钢新型耐蚀钢S450AW生产制造的27吨轴重80吨级通用货车C80E,能使单车载重量提高10吨~20吨,在列车开行对数不变的条件下,一年就能增运1000万吨。按我国全铁路每天通用货车装车10万辆计算,运力可增加5.8亿吨/年。


  2017年伊始,鞍钢股份热轧带钢厂1780线一次性成功开发出09CuPCrNi-A超薄宽幅铁路耐候钢。该钢种经过深加工后将主要应用在某型号双层凹底运输汽车专用铁路车辆的车厢门板上,对卷板表面质量及各项性能均有较高要求,既要有很高的表面质量,又要有良好的冶炼加工、成型和机械性能。


  业内人士称,此次超薄宽幅耐候钢的成功开发,填补了鞍钢超薄宽幅铁路耐候钢的产品空白,为鞍钢进入该规格耐候钢市场、拓宽铁路用耐候钢产品的市场覆盖面、提升市场竞争力与客户满意度打下了坚实基础。

 

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