稀土鋼是指含有一定量稀土的鋼,通常是在鋼中添加一定數(shù)量鑭、鈰等稀土元素,稀土的添加增強了鋼的韌塑性及耐磨、耐熱、耐蝕性。為大眾所知的稀土鋼的典型應用是坦克的裝甲。 據(jù)了解,20世紀80年代,我國曾掀起稀土鋼的研發(fā)和應用高潮,但是在鋼中加入稀土后,鋼的性能變得時好時壞,在大規(guī)模生產過程中也極易堵塞澆口,雖經多年攻關仍未能突破技術瓶頸,這也導致稀土在鋼鐵行業(yè)應用中由熱變冷。目前,除少量鋼種外,鋼鐵企業(yè)在實際生產中幾乎放棄了稀土的應用。 在中科院金屬研究所材料加工模擬研究團隊在李依依院士、李殿中研究員的指導下,通過對單重百噸級大鋼錠的實物解剖和計算,發(fā)現(xiàn)雜質是導致成分不均勻的主要根源。據(jù)此,該團隊提出新的鋼中缺陷形成機理,這在行業(yè)內引起很大反響并迅速獲得應用。此后,研究團隊深入鋼企實地考察,通過大量實驗室研究和工程化試驗,進一步發(fā)現(xiàn)了稀土合金和鋼水“雙純凈化”的關鍵作用,開發(fā)了商用稀土合金的純凈化制備技術和稀土在鋼中特殊加入技術,從而突破了稀土在鋼中進行工業(yè)化應用的技術瓶頸,實現(xiàn)了在鋼中添加稀土后的工藝順行和性能穩(wěn)定。 “如同一盆水中滴入一滴墨水,1噸鋼只需加入200克左右的微量稀土,即可起到細化變質夾雜、深度凈化鋼液和強烈微合金化作用,大幅提升鋼的韌塑性和疲勞壽命,使鋼更加堅韌、耐熱、耐磨、耐蝕,并且鑭、鈰等輕稀土的價格低于鎳、鉬、鈮等貴金屬,在生產過程中基本不會增加鋼企成本?!崩畹钪醒芯繂T介紹,稀土加入軸承鋼后,影響疲勞壽命的大尺寸夾雜物數(shù)量減少了50%;加入模具鋼后,其使用壽命提高1倍以上;加入重軌鋼后,疲勞壽命提高了30%以上。 目前,包頭鋼鐵集團利用這項純凈化制備技術,已創(chuàng)造稀土鋼千噸連澆紀錄,工藝順行穩(wěn)定,這對稀土鋼在我國大規(guī)模工業(yè)化應用具有標志性意義。此外,鞍鋼集團、本鋼集團、西寧特鋼、西王特鋼、湖北新冶鋼等10余家大型鋼鐵企業(yè)已利用該項技術在30多個品種鋼中進行了7萬余噸的批量生產試驗。 近些年,國內已研發(fā)出了包括銅磷系列耐候鋼、錳鈮系列低合金高強度鋼、X系列管線鋼、重軌鋼、齒輪鋼、軸承鋼、彈簧鋼、模具鋼、工程機械用鋼、低碳微合金深沖鋼、不銹鋼和耐熱鋼等在內的80多個含稀土鋼號。 包鋼推進以“稀土”為重心的轉型升級,生產高附加值的特色鋼鐵產品,將在2020年實現(xiàn)銷售收入1260億元,打造國內最強、世界一流的稀土行業(yè)領軍企業(yè),全球最優(yōu)稀土鋼產品生產基地,全力以赴走出一條引領新型工業(yè)化的新路。目前,包鋼的稀土鋼包括高速鋼軌、無縫鋼管已經廣泛應用于國家重點工程,并沿著“一帶一路”遠銷海外25個國家。 在我國的稀土產品中,高豐度稀土元素如鑭、鈰相對過剩。發(fā)展稀土鋼不但可以促進鋼鐵產品升級換代,還可以實現(xiàn)稀土元素的應用均衡。按我國鋼材的產量10億噸計算,稀土鋼占可能還不到1%。 產業(yè)前沿認為,中科院金屬研究所的純凈化制備技術已經在包鋼集團某些產品的實現(xiàn)了生產并廣泛應用,并已經開始在更多品種的不斷的生產試驗。隨著其穩(wěn)定性、增強的物理化學性能得到不斷認可,稀土鋼市場規(guī)模將不斷擴大。 經歷了一段時間的被廣泛放棄,鋼鐵產品重新開始在稀土介入下升級換代,稀土鋼產品也正在步入復興時代。 |
|