“新一代钢铁材料重大基础研究”推动我国钢铁工业的可持续发展

 “新一代钢铁材料重大基础研究”
推动我国钢铁工业的可持续发展

　　在首席科学家、中国金属学会理事长翁宇庆教授的领导下，以钢研总院为依托单位的国家973项目“新一代钢铁材料重大基础研究”日前已通过科技部的验收，项目所属15个课题全部完成预定研究计划，达到预期目标。项目对相关工程技术进行了深入研究，取得一系列理论创新，大多数科研成果进行了工业验证，其中5个课题进入了批量生产和工业应用。该项目共申报专利37项，已获批准发明专利17项，其中钢研总院的发明专利占10项。

　　在材料理论研究上，钢研总院科研人员取得了重大突破。在研究钢铁材料相变的基础方面，发展并提出了“变形诱导铁素体相变”理论和技术，建立了相变热力学和动力学基础，应用该理论可将钢中的晶粒细化到微米级。在钢的凝固理论和技术方面，研究人员建立了低孕育流、低温度梯度、低过热度的全等轴晶技术，应用该技术可获得高均匀度的钢坯（锭），稳定和提高钢材性能。

　　“新一代钢铁材料重大基础研究”对于我国钢铁工业可持续发展具有推动意义，与我国的钢铁工业发展和资源环境相得益彰，良性循环。

　　我国钢铁工业所面临的一个重大问题就是，如何使目前需求量最大的建筑业和制造业用钢材在性能价格比保持不变的前提下，使得它的强度翻番，进一步提高钢材的质量和利用率，不断满足经济和社会发展对节约资源、节省能源、保护环境、便于回收的新型材料的要求。“新一代钢铁材料重大基础研究”项目针对这一问题进行了深入细致地研究，并取得了重大进展。以所属课题“1500MPa级长寿命合金结构钢研究”为例，该课题所取得的研究成果“高强度钢的长寿命化(耐延迟断裂)理论”、“新一代长寿命合金结构钢原型材料制备理论”、“ 超细晶粒合金结构钢力学行为理论”等均为重要理论创新，居于国际领先水平。应用课题研究成果设计出的1300～1500MPa级ADF系列耐延迟断裂高强度钢，可用来制造13.9级和14.9级高强度螺栓，此项研究获得了3项钢种发明专利，2项工艺技术发明专利。再以“400MPa级碳素结构钢微米组织形成理论和控制技术”为例，该课题是以钢研总院结构所作为承担单位，联合首钢、淮钢、唐钢等单位共同完成的。课题组对普碳钢获得超细晶粒组织的形成机理进行了深入的研究，形成了应用“变形诱导铁素体相变”机制的棒线材“临界奥氏体控轧工艺技术”，在淮钢、首钢现代化连轧机上用碳素钢轧制出强度为400MPa 的III级螺纹钢筋，并在首钢形成批量生产。该材料目前已应用到数项国家重点建筑设施的建设。同时首钢还利用“临界奥氏体控轧工艺技术”轧制出500MPa级超细晶粒钢筋，并出口新加坡，实现了“一钢多级，一钢多能”。高强度400Mpa级碳素钢板卷已在武钢和攀钢批量生产，应用于东风汽车集团的汽车大梁制造上。

　　“新一代钢铁材料重大基础研究”项目历时五年，承担的协作单位20多家，参加人员达300多人。作为国家“973”重大基础研究项目之一，该项目的显著特点是“产学研”大协作。除钢研总院外，北京科技大学、清华大学、东北大学、中科院金属所以及宝山钢铁集团、武汉钢铁集团、首都钢铁集团、鞍山钢铁集团、淮阴钢铁公司、唐山钢铁公司等单位均积极参与课题研究，为项目成果转化及推广应用打下良好的基础。