中國科學院金屬研究所從(cong) 2007年開始進行新一代稀土鋼共性關(guan) 鍵技術研發,通過大量實驗室研究和工程化試驗,技術取得重要突破,批量生產(chan) 結果表明,在鋼鐵成本不增的前提下,鋼鐵品質可獲得顯著提升。
稀土堪稱“工業(ye) 維生素”,可顯著提高鋼的韌塑性及耐磨、耐熱、耐蝕性。但它在鋼中的應用也是鋼鐵行業(ye) 懸而未決(jue) 的老話題。上世紀80年代,我國曾掀起稀土鋼的研發和應用高潮,但是在鋼中加入稀土後,鋼的性能變得時好時壞,在大規模生產(chan) 過程中也極易堵塞澆口,雖經多年攻關(guan) 仍未能突破技術瓶頸。目前,除少量鋼種外,鋼鐵企業(ye) 在實際生產(chan) 中幾乎放棄了稀土的應用。
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,發現雜質是導致成分不均勻的主要根源,據此提出新的鋼中缺陷形成機理,這在行業(ye) 內(nei) 引起很大反響並迅速獲得應用。此後,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,進一步發現了稀土合金和鋼水“雙純淨化”的關(guan) 鍵作用,研發出“稀土鋼純淨化製備技術”,實現了在鋼中添加稀土後的工藝順行和性能穩定。
“如同一盆水中滴入一滴墨水,1噸鋼隻需加入200克左右的微量稀土,即可起到細化變質夾雜、深度淨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,並且鑭、鈰等輕稀土的價(jia) 格低於(yu) 鎳、鉬、铌等貴金屬,在生產(chan) 過程中基本不會(hui) 增加鋼企成本。”李殿中介紹,稀土加入軸承鋼後,影響疲勞壽命的大尺寸夾雜物數量減少了50%;加入模具鋼後,其使用壽命提高1倍以上;加入重軌鋼後,疲勞壽命提高了30%以上。
目前,包頭鋼鐵集團利用這項純淨化製備技術,已創造稀土鋼千噸連澆記錄,工藝順行穩定,這對稀土鋼在我國大規模工業(ye) 化應用具有標誌性意義(yi) 。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餘(yu) 家大型鋼鐵企業(ye) 已利用該項技術在30多個(ge) 品種鋼中進行了7萬(wan) 餘(yu) 噸的批量生產(chan) 試驗。
據介紹,研究團隊將進一步與(yu) 骨幹企業(ye) 開展深度合作,在軸承鋼、模具鋼、齒輪鋼等領域進行生產(chan) ,打造我國特有的稀土鋼品牌,助推鋼鐵行業(ye) 轉型升級。




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