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從技術(shù)突破到實(shí)船首航：河鋼舞鋼高錳鋼“破冰”前行
【摘要】舞鋼生產(chǎn)的高錳鋼在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)實(shí)船應(yīng)用，標(biāo)志著新一代低成本、高性能超低溫用國產(chǎn)高錳鋼從材料基礎(chǔ)研究到國內(nèi)工程應(yīng)用邁出了堅(jiān)實(shí)的一步，對高錳鋼推廣和應(yīng)用具有里程碑式的意義。
11月23日，在萬里波濤之上，由南通某海洋工程有限公司全部采用河鋼集團(tuán)舞鋼公司高錳鋼制造的國內(nèi)首臺(tái)套高錳鋼船“GasChem Phoenix”已安全運(yùn)行440天。
舞鋼生產(chǎn)的高錳鋼在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)實(shí)船應(yīng)用，標(biāo)志著新一代低成本、高性能超低溫用國產(chǎn)高錳鋼從材料基礎(chǔ)研究到國內(nèi)工程應(yīng)用邁出了堅(jiān)實(shí)的一步，對高錳鋼推廣和應(yīng)用具有里程碑式的意義。
時(shí)光回溯到2022年4月22日，某船級社武漢分社舉辦高錳奧氏體低溫鋼（以下簡稱高錳鋼）系列產(chǎn)品工廠認(rèn)可證書頒發(fā)儀式，為舞鋼高錳鋼頒發(fā)工廠認(rèn)可證書，舞鋼成為國內(nèi)首家、世界第二家獲得中國船級社高錳鋼產(chǎn)品工廠認(rèn)證的企業(yè)，標(biāo)志著我國高錳鋼鋼板研發(fā)創(chuàng)新取得重大突破，高錳鋼LNG儲(chǔ)罐材料國產(chǎn)化邁出關(guān)鍵一步。
高錳鋼是LNG容器制造的關(guān)鍵材料之一，與傳統(tǒng)的LNG儲(chǔ)容器用9Ni鋼相比，它能夠在保證產(chǎn)品低溫強(qiáng)度、韌性、抗疲勞性等性能基礎(chǔ)上，明顯降低制造成本，是傳統(tǒng)LNG容器低溫材料的最佳替代者。推進(jìn)高性能低成本高錳鋼材料研發(fā)應(yīng)用，對促進(jìn)我國LNG行業(yè)發(fā)展，提升我國在LNG高端造船領(lǐng)域的核心競爭力和品牌影響力具有重要意義。
十年磨一劍，妙手著華章。
早在2017年，某船級社規(guī)范研究所相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、某船級社武漢分社領(lǐng)導(dǎo)就來到舞鋼，洽談合作開發(fā)替代超低溫9Ni鋼的LNG用高錳鋼事宜。舞鋼以服務(wù)國家重大工程為己任，順應(yīng)清潔能源發(fā)展潮流，瞄準(zhǔn)方向，勇挑重?fù)?dān)，全面對接高端市場，培育更多行業(yè)第一、唯一和替代進(jìn)口的“單打冠軍”產(chǎn)品。結(jié)合科技部門做的前期技術(shù)和市場前景調(diào)研，舞鋼領(lǐng)導(dǎo)毅然拍板決定開發(fā)LNG用高錳鋼。
2018年，舞鋼科技人員先后在河鋼材料院中試中心冶煉21爐高錳鋼，摸索出了合適的成分以及軋制工藝。同年，舞鋼與某船級社、某船舶重工集團(tuán)公司、某特種飛行器制造有限公司、某焊接材料股份有限公司等單位聯(lián)合組成研發(fā)應(yīng)用平臺(tái)，開展LNG低溫高錳鋼研究和應(yīng)用工作。同時(shí)，舞鋼聯(lián)合某船級社、某船舶重工集團(tuán)公司、某研究總院、某大學(xué)、某工程大學(xué)等多家單位申報(bào)工信部項(xiàng)目《船用LNG儲(chǔ)罐高錳奧氏體低溫鋼應(yīng)用研究》，并于2019年1月正式獲批，舞鋼是其子項(xiàng)目《船用LNG儲(chǔ)罐高錳奧氏體低溫鋼冶煉及軋制工藝優(yōu)化研究》的負(fù)責(zé)單位。
眾志成城，成功軋制出國內(nèi)首塊低溫用高錳鋼。2018年10月，根據(jù)在河鋼材料院中試中心的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，舞鋼開始進(jìn)行首輪工業(yè)化大生產(chǎn)（模鑄）。舞鋼高度重視高錳鋼合同的生產(chǎn)，抽調(diào)科技部、生產(chǎn)部、煉鋼廠、第二軋鋼廠的骨干技術(shù)人員組成研發(fā)團(tuán)隊(duì)，明確關(guān)鍵工序節(jié)點(diǎn)及注意要點(diǎn)。該科研合同共計(jì)30噸，12塊。生產(chǎn)開始前，科技部牽頭建立高錳鋼生產(chǎn)質(zhì)量微信群，將關(guān)鍵工序的生產(chǎn)、技術(shù)人員全部包括在內(nèi)，明確坯料堆垛、加熱開坯、緩冷坯料、帶溫回轉(zhuǎn)等工藝操作要點(diǎn)，全力確保生產(chǎn)一次性成功。
挺立潮頭，方知浪高風(fēng)急。舞鋼第二軋鋼廠克服重重困難，技術(shù)人員全程跟蹤，確保了生產(chǎn)一次性成功。11月9日，舞鋼成功軋制出國內(nèi)首塊厚度為20mm的低溫用高錳鋼，板形良好。12日的檢驗(yàn)結(jié)果顯示，鋼板各項(xiàng)性能完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到了預(yù)期效果。尤其是－196℃環(huán)境下沖擊韌性優(yōu)良，產(chǎn)品性能指標(biāo)遠(yuǎn)超標(biāo)準(zhǔn)要求并且還有一定富余量，舞鋼由此成為國內(nèi)第一家、全球第二家成功實(shí)現(xiàn)低溫用高錳鋼板工業(yè)化生產(chǎn)的鋼鐵制造廠。隨后，第一塊鋼板按要求進(jìn)行焊評板切割后，被送往制造廠進(jìn)行LNG罐制造。跡
2018年12月中旬：
某船級社、某船舶重工集團(tuán)等單位相關(guān)人員現(xiàn)場取樣，某船級社武漢分社驗(yàn)船師完成了20mm厚鋼板的認(rèn)可工作，同時(shí)試樣被送往多家單位進(jìn)行性能檢驗(yàn)和焊評試驗(yàn)。其后，舞鋼生產(chǎn)的3種規(guī)格鋼板通過權(quán)威單位檢驗(yàn)，鋼板母材和焊縫處性能均達(dá)到了韓國浦項(xiàng)高錳鋼的實(shí)物水平。
2019年2月份：
舞鋼軋制的8mm和10mm鋼板被發(fā)到湖北荊門某制造單位，LNG罐本體在該單位制造成功后，隨即開始進(jìn)行水壓試驗(yàn)及充液氮等相關(guān)試驗(yàn)。
2022年以來：
為了加速高錳鋼的實(shí)船應(yīng)用，舞鋼與南通某海洋工程有限公司及相關(guān)船級社、研究院所組成聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)新開展研發(fā)工作，成功突破高錳鋼材料性能調(diào)控、焊材研發(fā)匹配、儲(chǔ)罐成型制備等一系列技術(shù)瓶頸，并發(fā)布了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用指南，實(shí)現(xiàn)了我國高錳鋼從材料到應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈條原始創(chuàng)新，完成國內(nèi)首次實(shí)船應(yīng)用，為國內(nèi)低溫高錳鋼的生產(chǎn)起到了示范和引領(lǐng)作用。
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