江苏南京:止裂钢让22层楼高巨轮劈波斩浪

来源:米乐app官网下载    发布时间:2024-08-31 01:21:21

  在波涛滚滚的大海上,有一种船格外醒目,一排排五颜六色的集装箱码放得整整齐齐,里面装载着各种各样的货物,堪称海上的“带货王者”。

  你知道世界上最大的24000TEU(标准集装箱)集装箱船有多大吗?甲板面积有3.5个标准足球场那么大,满载后集装箱可以摞到22层楼那么高。这样的海上“巨无霸”要想在海上安全航行,离不开一种钢,那就是具有有效阻止裂纹扩展和传播能力的止裂钢。

  上周,记者探访南钢,在助力止裂钢实现全面国产化这条路上,他们已取得突破,并在继续探索。

  据介绍,随着海上物资运输量的持续不断的增加,为追求更高的船舶运输效率,集装箱船向大型化和超大型化发展。2013年6月17日,日本建造的8000TEU集装箱船发生意外事故,船舶从中间断成两截,随即沉没。材料脆性断裂导致大型集装箱船发生意外事故,引发广泛关注。“止裂钢主要使用在于大型/超大型集装箱船舱口围、上甲板、舷侧列板等重要受力部位,能够阻止大型裂纹的扩展传播,防止灾难性事故的发生。但止裂钢技术门槛高,生产难度大,曾一度被国外企业垄断。”南钢新材料研究院所长李恒坤介绍说。

  同样在2013年,国际船级社协会发布了UR-S33文件,要求自2014年1月1日起,所有新接单的1.4万标箱以上的大型集装箱船船体一定要采用止裂设计,并采用高止裂韧性结构材料,即止裂钢,要求止裂韧性Kca≥6000N/mm3/2。止裂钢本就属于船舶用钢中的高精尖产品,新的技术门槛又横亘在南钢研发人员眼前。

  当时,国内所使用的止裂钢几乎全部依赖进口。想通过止裂性能指标认证不仅技术难度大,还费用高昂,单次认证实验就高达100万元。要想拿到止裂钢市场的入场券,压力之大超乎想象。越有挑战的“攻坚战”,越有实现的价值。为打破进口依赖,2014年南钢开始集中研发止裂钢,领导给出的目标十分明确——不仅要实现止裂钢的稳定生产,还要具备独特的市场竞争力。

  高强度、高低温韧性、高止裂韧性等是止裂钢的重要指标。为达到止裂钢的各项性能指标,南钢研发团队首先从钢坯质量控制抓起。生产钢板就像擀饺子皮,“坯料质量不好,就会‘遗传’到钢板里,经过后续轧制、热处理等手段也没法改善。”李恒坤说,在成分设计上通过反复试验和数值仿真的模拟计算,采用最优的低碳当量设计。同时在连铸坯的生产的全部过程中,对各项技术指标严格把关。“每一炉钢的生产我们都会去跟踪。实验钢的生产不时会安排在夜班时段,就算是零点,研发人员都会第一时间赶到现场。”

  到了轧制阶段,相比一般的生产模式,对控轧控冷工艺的要求更为苛刻。苛刻的生产的基本工艺,使得产量一下子就下降。“南钢与东北大学携手合作,经过不断的实践和摸索,我们对控轧控冷工艺进行了更加精细化设计,实现了不同厚度产品的优异性能。又通过和生产现场的高效协同,探索出一种双火车轧制方法,大幅度的提升止裂钢的轧制效率。”2015年底南钢已完成了厚度80mmEH47级止裂钢的研发工作,并通过船级社认证。2018年底通过国内最厚92mmEH40/EH47止裂钢的船级社认证。

  到了2019年,南钢迎来了研发100mm厚止裂钢的挑战。当得知我国建造24000TEU特大型集装箱船无95mm—100mm厚止裂钢可用时,基于前期积累的止裂钢生产经验,南钢止裂钢研发团队果断接下这个挑战。“一分厚度十分难!”在研发最关键的时候,南钢止裂钢研发团队组织研发专家集体会诊,集思广益攻克一系列技术生产难题,成功实现100mm厚止裂钢研发。当看到关键的止裂韧性试验结果时,第三方检验人员难以置信,感叹道南钢止裂钢真争气。

  中国钢铁工业协会曾组织召开南钢“厚船用高止裂韧度特厚钢板”成果评价,当时的评价委员会认为100mm厚钢板止裂韧性达到“国际领先水平”,填补了国内空白。南钢止裂钢板已实现规模化生产,100mm厚船用高止裂韧度钢板应用于福建马尾造船股份有限公司,实现全球唯一供货。

  截至目前,南钢止裂钢特厚板已成功供货十余艘全球最大的24000TEU集装箱船,市场占有率国内第一。南钢撬开了高端止裂钢的市场,但是他们没止步,近年来在产品质量、订单交付和用户服务上不断的提高,助力更多的海上“巨无霸”不断走向世界。