記者 夏傑生
5月末，記者從中(zhōng)信微合金化技(jì )術中(zhōng)心（下文(wén)簡稱中(zhōng)心）了解到，2023年，中(zhōng)心持續踐行國(guó)家綠色低碳及高質(zhì)量發展戰略，組織了70餘項研發和推廣合作(zuò)項目，并不斷延伸産(chǎn)業鏈合作(zuò)的廣度和深度，在鋼鐵材料、電(diàn)池材料和納米晶磁性材料等多(duō)個領域中(zhōng)推進材料科(kē)學(xué)基礎研究，進行新(xīn)材料開發與推廣應用(yòng)，取得顯著成績。在嚴峻的鋼鐵形勢下，2023年含铌鋼産(chǎn)量仍實現新(xīn)跨越，首次突破1億噸；铌在電(diàn)池和納米晶等新(xīn)領域内的應用(yòng)和研究均取得新(xīn)突破。
據中(zhōng)心主任郭愛民(mín)博士介紹：微Nb技(jì )術在國(guó)内鋼廠常規H型鋼中(zhōng)的應用(yòng)規格及産(chǎn)量實現新(xīn)突破，在建龍烏海和山(shān)西新(xīn)泰等也已形成批量穩定生産(chǎn)。在重型H型鋼方面，通過铌微合金化改進工(gōng)藝生産(chǎn)的翼緣厚度已經擴大到115mm。在角鋼方面，以Nb、V複合路線(xiàn)開發的Q420級角鋼在唐山(shān)盛财已經形成批量穩定業生産(chǎn)。
在結構闆材領域，中(zhōng)心圍繞産(chǎn)業鏈高質(zhì)量發展以及鋼企數智會化轉型需求，推進構建铌技(jì )術支持的高質(zhì)量産(chǎn)品、高效穩定生産(chǎn)、綠色低碳和全流程低成本的解決方案。2023年低Mn微Nb應用(yòng)生産(chǎn)突破600萬噸，用(yòng)低錳技(jì )術解決低合金鋼性能(néng)、内部質(zhì)量和整闆/卷均勻性問題，有(yǒu)望成為(wèi)普通鋼高質(zhì)量和高效率生産(chǎn)的廣普性解決方案。通過提升焊接疲勞性能(néng)并推動相關标準制訂，以解決Q420高強鋼在風電(diàn)塔筒設計應用(yòng)的瓶頸，2023年其應用(yòng)突破48萬噸，同比增長(cháng)270%。
圖為(wèi)第四屆建築橋梁結構鋼及其應用(yòng)國(guó)際研讨會現場
在汽車(chē)領域，中(zhōng)心在超級抗氫脆2000Mpa級铌微合金化熱成形鋼取得新(xīn)突破，性能(néng)遠(yuǎn)超同級别鋼種。含铌熱成形鋼年應用(yòng)量超過20萬噸。開發了700Mpa級别11.8mm含铌機械脹形橋殼，替代14.0mm沖焊橋殼，實現減重15-20%，達到國(guó)際領先水平。開發的600Mpa級熱基鍍鋅鋼種延伸率大于20%，擴孔率大于95%，優于國(guó)外同類産(chǎn)品。铌微合金化DH鋼大批量應用(yòng)，并首次開發330-450Mpa級UF汽車(chē)外面闆用(yòng)鋼，産(chǎn)品在多(duō)個主機廠實現了工(gōng)業化應用(yòng)。在加強平台建設工(gōng)作(zuò)中(zhōng)，與中(zhōng)國(guó)汽研和北理(lǐ)工(gōng)共同組建了“汽車(chē)鋼研究/應用(yòng)國(guó)際聯合實驗室”。新(xīn)成形卡片為(wèi)行業高強度沖壓剪切開裂問題提供了解決方案，牽頭的《汽車(chē)用(yòng)先進高強鋼薄闆和薄帶擴孔試驗方法》CSAE标準發布。
圖為(wèi)參加 “第三屆汽車(chē)EVI及高強度鋼氫脆國(guó)際會議”全體(tǐ)代表的合影
在不鏽鋼和特殊鋼領域，中(zhōng)心首次提出CrNbN對夾雜物(wù)的包裹技(jì )術，可(kě)顯著提升雙相不鏽鋼的耐蝕性能(néng)， 相關成果在Nature Communication發表。應用(yòng)量再創新(xīn)高。含铌高溫滲碳用(yòng)先進齒輪材料成功批量應用(yòng)于風電(diàn)齒輪箱和汽車(chē)變速器，通過材料組織的細化和均勻化有(yǒu)效提升了齒輪的疲勞壽命。
在新(xīn)能(néng)源電(diàn)池領域，中(zhōng)心成功開發單晶高性能(néng)錳酸锂，铌在磷酸錳鐵锂中(zhōng)研究開發和推廣铌改性多(duō)晶NCM811全電(diàn)池，其性能(néng)媲美單晶NCM811。铌酸鈉在快充、長(cháng)壽命、低溫友好的锂存儲領域應用(yòng)研究取得新(xīn)進展，相關成果在Advanced Science發展。
圖為(wèi)參加2023（第六屆）铌在電(diàn)池中(zhōng)應用(yòng)國(guó)際研讨會代表合影
在納米晶磁性材料領域，中(zhōng)心開發了高Bs納米晶合金B s=1.348T，矯頑力為(wèi)0.736A/m，滿足了市場急需的低張力拉拔和寬量程互感器的需求。研制了磁導率在140-33000範圍的納米晶磁芯，可(kě)有(yǒu)效替代鐵氧體(tǐ)和磁粉芯，性能(néng)優于含有(yǒu)Co、Ni的納米晶磁芯，具(jù)有(yǒu)顯著的成本和性能(néng)優勢，達到國(guó)際領先水平。所開發産(chǎn)品已實現批量化工(gōng)業應用(yòng)。
在有(yǒu)色金屬領域，中(zhōng)心開發的鋁铌硼細化劑在鋁合金汽車(chē)零部件上首次實現工(gōng)業應用(yòng)。相關成果申請發明專利7項，其中(zhōng)PTC專利3項。
在光學(xué)玻璃領域，中(zhōng)心與用(yòng)戶對光學(xué)玻璃生産(chǎn)工(gōng)藝進行了調整，解決了高钛含量氧化铌在光學(xué)玻璃中(zhōng)應用(yòng)的技(jì )術障礙。
上述研發成果 ，再次證明：微合金化技(jì )術，是中(zhōng)國(guó)鋼鐵業高質(zhì)量發展的助推器，有(yǒu)着光明的發展前景！
圖為(wèi)全國(guó)産(chǎn)、學(xué)、研、用(yòng)各單位共同研發、全球首發的含铌Q500級高強鋼制做的風電(diàn)示範塔（中(zhōng)信微合金化技(jì )術中(zhōng)心供圖）
圖為(wèi)采用(yòng)铌氧化物(wù)作(zuò)為(wèi)負極材料的高倍率電(diàn)池
