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我国科学家在稀土钢研究取得重要突破

2017-12-06 10:49:08   来源:新华网

  中国科学院金属研究所从2007年开始进行新一代稀土钢共性关键技术研发,通过大量实验室研究和工程化试验,技术取得重要突破,批量生产结果表明,在钢铁成本不增的前提下,钢铁品质可获得显著提升。
  稀土堪称“工业维生素”,可显著提高钢的韧塑性及耐磨、耐热、耐蚀性。但它在钢中的应用也是钢铁行业悬而未决的老话题。上世纪80年代,我国曾掀起稀土钢的研发和应用高潮,但是在钢中加入稀土后,钢的性能变得时好时坏,在大规模生产过程中也极易堵塞浇口,虽经多年攻关仍未能突破技术瓶颈。目前,除少量钢种外,钢铁企业在实际生产中几乎放弃了稀土的应用。
  中科院金属研究所材料加工模拟研究团队在李依依院士、李殿中研究员的指导下,通过对单重百吨级大钢锭的实物解剖和计算,发现杂质是导致成分不均匀的主要根源,据此提出新的钢中缺陷形成机理,这在行业内引起很大反响并迅速获得应用。此后,研究团队深入钢企实地考察,通过大量实验室研究和工程化试验,进一步发现了稀土合金和钢水“双纯净化”的关键作用,研发出“稀土钢纯净化制备技术”,实现了在钢中添加稀土后的工艺顺行和性能稳定。
  “如同一盆水中滴入一滴墨水,1吨钢只需加入200克左右的微量稀土,即可起到细化变质夹杂、深度净化钢液和强烈微合金化作用,大幅提升钢的韧塑性和疲劳寿命,使钢更加坚韧、耐热、耐磨、耐蚀,并且镧、铈等轻稀土的价格低于镍、钼、铌等贵金属,在生产过程中基本不会增加钢企成本。”李殿中介绍,稀土加入轴承钢后,影响疲劳寿命的大尺寸夹杂物数量减少了50%;加入模具钢后,其使用寿命提高1倍以上;加入重轨钢后,疲劳寿命提高了30%以上。
  目前,包头钢铁集团利用这项纯净化制备技术,已创造稀土钢千吨连浇记录,工艺顺行稳定,这对稀土钢在我国大规模工业化应用具有标志性意义。此外,鞍钢集团、本钢集团、西宁特钢、西王特钢、湖北新冶钢等10余家大型钢铁企业已利用该项技术在30多个品种钢中进行了7万余吨的批量生产试验。
  据介绍,研究团队将进一步与骨干企业开展深度合作,在轴承钢、模具钢、齿轮钢等领域进行生产,打造我国特有的稀土钢品牌,助推钢铁行业转型升级。

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