打破进口依赖 重载车轴钢冶金技术突破创新

来源:跨界大解说 2019-09-18 15:44

近期,由马钢、北京科技大学、中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所共同研发完成的《重载车轴钢冶金技术研发创新及产品开发》项目获得2019年冶金科学技术奖一等奖。

进口依赖 亟需改变

车轴是高铁及重载铁道车辆的关键部件,如车轴钢中冶金缺陷(大型夹杂物、内裂、疏松、偏析、组织不均等)控制不当,非常可能在车轴服役时成为其内部疲劳裂纹的起源,造成重大安全事故。出于保证高铁及重载铁道车辆运行绝对安全需要,国内高铁及重载铁道车辆投入运营后相当长时间内,车轴等关键部件全部进口,或由国外进口毛坯锻件,再由外方在国内合资厂加工组装成轮对。

为了改变高铁及重载铁道车辆用车轴等关键部件严重依赖进口的局面,国家科技部、安微省组织开展了一系列科研攻关,马鞍山钢铁股份领衔承担了其中关键冶金技术的研发任务。

技术突破 创新驱动

经过持续攻关,本项目开发了以下关键技术:

(1)高铁及重载铁道车辆用车轴钢成分设计与优化;(2)中碳特殊钢起低氧精炼技术;(3)大型非金属夹杂物控制技术:(4)高铁及重载铁道车辆用车轴钢连铸圆坯偏析、疏松、裂纹、缩孔缺陷控制技术;(5)高铁及重载铁道车辆用车轴钢轧制和热处理控制技术;(6)高铁及重载铁道车辆用车轴钢质量量化评价判定系统,形成了具备自主知识产权的成套工艺技术。

与此同时,本项目主要创新为:

(1)高铁及重载铁道车辆用车轴钢成分体系:与欧系车轴钢相比,Ni、V、Ti含量较大增加,对钢材强度与抗疲劳性能进行了更合理匹配;

(2)简化LF精炼任务(主要进行调[Al]、造渣),由RH精炼担负超低氧控制任务,将车轴钢液T.0控制在5.5ppm以下;

(3)利用固态夹杂物较液态夹杂物更易聚合和去除机理,通过炉外精炼或将固态夹杂物近乎全部去除,或使其转变为在连铸过程不易聚合的液态夹杂物,显著降低了车轴大型夹杂物探伤不合比率;

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