特厚钢板零割必须履行甲板上部结构采用高止

　　摘要：近日，在东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL)技术方案的支持下，南钢采用全新的控轧工艺，成功试轧出100 mm EH47和EH40特厚止裂钢板，经七二五研究所船舶材料验证试验中心评定，100 mm厚EH47、EH40集装箱船用止裂钢-10℃止裂韧性均超过9000 N/mm3/2，远高于各国船级社规范要求，打破了国外企业技术壁垒。

　　近日，在东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL)技术方案的支持下，南钢采用全新的控轧工艺，成功试轧出100 mm EH47和EH40特厚止裂钢板，经七二五研究所船舶材料验证试验中心评定，100 mm厚EH47、EH40集装箱船用止裂钢-10℃止裂韧性均超过9000 N/mm3/2，远高于各国船级社规范要求，打破了国外企业技术壁垒。

　　随着国家“海上丝绸之路”经济带的建设，亚欧航线海上物资运输量不断增加，集装箱船向超大型化发展趋势明显。为保证具有大型开口结构集装箱船舶的安全，国际船级社规定2014年1月1日后签订合同的新建集装箱船，必须履行甲板上部结构采用高止裂性钢的义务，对于50~75 mm厚止裂钢板，-10℃止裂韧性必须6000 N/mm3/2。2016年，日本NK船级社发布研究结果，认为对于80~100 mm厚钢板，该标准必须8000 N/mm3/2才能抑制大型裂纹的传播。在此之前仅有日本JFE和韩国POSCO能够生产出厚度100 mm、-10℃止裂韧性8000N/mm3/2的EH47止裂钢。国内宝钢、鞍钢及南钢能够生产厚度90 mm的同级别产品(南钢为92 mm)，且-10℃止裂韧性均小于8000 N/mm3/2，国内止裂钢产品和国际先进水平存在明显的代差。为维持日本在止裂钢领域的优势，NK船级社极力推动将80~100 mm钢板止裂韧性新指标纳入到国际标准中，以确保集装箱船的安全，客观上也设置了足够高的技术门槛。在23000 TEU超大型集装箱船建造过程中，已有100 mm特厚止裂钢的询单需求。在这种情况下，我国必须迅速开展特厚止裂钢研发，在100 mm特厚止裂钢新标准实施之前占据有利位置，满足大型集装箱船的迫切需求。

　　2016年，东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室青年教师田勇副教授、叶其斌副教授带领研究生王红涛等组成团队，以参与国家重点研发计划“极寒与超低温环境船舶用钢及应用”为契机，进一步加强对超大型集装箱船用特厚钢板的系统研究。团队先后对大厚度止裂钢合金成分体系、微观组织类型与低温强韧性关系、微观组织及第二相与超低温韧性、止裂性能关系展开研究，明确了大厚度止裂钢中Mn、Mo、Ni等元素的具体作用和不同工艺条件下的添加量、基体组织对低温韧性和止裂性能的影响、M/A岛在脆性裂纹传播中的具体作用。

　　2018年，东北大学和南钢合作，以期在新的船级社规范发布之前开发出-10℃止裂韧性8000N/mm3/2的100 mm厚EH47和EH40止裂钢。项目研发团队对特厚板控轧工艺、高渗透性轧制技术、轧后超快速冷却技术展开研究，针对传统TMCP工艺中压缩比较小、相变前奥氏体晶粒尺寸偏大、压扁状态不足导致特厚钢板心部显微组织粗化严重的问题，结合TMCP工艺特点和南钢5000 mm宽厚板生产线的设布局，经多次内部讨论和实验室验证实验，大胆提出全新的控轧方案。经实验室轧制实验的验证和团队的理论解释，南钢技术人员一致认为该技术前景广阔、很有研究价值和现场试轧的必要。2019年9月，南钢在轧制压缩比仅为3.2:1的条件下进行了100 mm EH47止裂钢的次摸底试制，试轧结果惊呆所有参研人员。试轧钢板除强度外，其它各项性能指标均超过以前所有轧制钢板的性能。根据次试轧结果，东北大学和南钢专家修正了后续试轧方案，并在2019年11月的第二次100 mm EH47钢板试制中，实现了强度和韧性的同时提升，各项指标完全满足EH47止裂钢板的要求。有了100 mm EH47钢板优异的常规力学性能，南钢依托该技术，又进行了100 mm EH40钢板的试制。终在船舶材料验证试验中心的宽板拉伸试验中，两个钢级的钢板-10℃止裂韧性均超过9000 N/mm3/2，彻底打破了高止裂钢的技术壁垒，我国特厚止裂钢板跻身于国际先进行列。

　　东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室提出的全新轧制工艺以实现终轧后钢板全厚度奥氏体晶粒完全一致的压扁状态为目的，终得到相变后钢板全厚度方向均匀的细化组织。同时该工艺基于高渗透性轧制技术，实现特厚板心部织构控制，有选择的增强线上的织构强度并尽可能降低{001}110织构强度从而实现抑制脆性裂纹传播、提高低温韧性的目的。

　　东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室年青一代敢于挑战高峰，敢于迎战困难，敢于啃硬骨头。特厚止裂钢一战的胜利诠释了RAL年青一代的成长，展示了他们无限美好的未来。期望RAL的年青人坚持产学研深度融合的理念，继续深入企业，产教融合，奋发图强，攀登高峰，为中国钢铁工业的转型升级、高质量发展做出新贡献!

　　智能化煤矿建设是煤炭工业高质量发展的重要途径。7月15日，由中国煤炭工业协会、中国煤炭学会主办的煤矿智能化技术创新论坛在北京召开。国家能源局煤炭司司长鲁俊岭在致辞时说，煤炭行业在疫情防控期间复工复产坚决到位，为保障全国能源稳定供应做出了突出贡献。
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