中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 劉加軍 李倩 實習記者 常語寧 報道
“當時站在百米開外就聽見震耳欲聾的響聲！還沒反應過來，實爆試驗就結束了。8公斤TNT（三硝基甲苯）！看著冒出來的黑煙、塵土和滿天飛的碎石塊，我的心都提到嗓子眼了，一直嘀咕鋼板不會裂了吧？”兩年了，普陽鋼鐵技術部負責人鄭磊仍對當時的緊張氣氛記憶猶新。
普陽鋼鐵鋼板實爆試驗高速攝像
讓鄭磊提心吊膽的“試驗品”就是普陽鋼鐵和上海大學聯合開發(fā)的700兆帕級高強韌防爆鋼板。多年來，我國700兆帕級高強韌防爆鋼板主要依賴進口，關鍵核心技術還受制于人，國內相關研究尚處于起步階段，一些大學和企業(yè)對此類鋼種的性能雖然有所研究，但仍處于試驗階段，產品生產更是空白。下游相關企業(yè)要花高額的費用進口此類產品。“我們這個鋼板不僅突破了‘卡脖子’技術，而且據客戶反饋綜合性能完全不輸給國外同類型鋼板。”說起這個鋼種，普陽鋼鐵總經理石躍強倍感驕傲。
圖為經受8公斤TNT炸藥爆破后的普陽鋼鐵700兆帕級高強韌防爆鋼板，在該公司中板車間展示。（普陽鋼鐵 供圖）
斷供！咋辦？
鄭磊介紹，2020年初，新冠肺炎疫情發(fā)生后，國外突然停止向我國企業(yè)出口700兆帕級高強韌防爆鋼板?！皵喙睙o疑使我國相關企業(yè)“雪上加霜”，生產經營受到巨大影響。他們亟待尋找可替代進口的防爆鋼板，實現關鍵裝備國產化、突破“卡脖子”技術的目標。
普陽鋼鐵集團高強韌防爆鋼板生產車間加熱爐區(qū)
上海大學高性能鋼研發(fā)團隊是國內著名的鋼鐵材料研發(fā)團隊，曾多次攻克“卡脖子”技術問題。2020年2月份，某企業(yè)向上海大學高性能鋼研發(fā)團隊提出材料需求，希望該團隊幫助其尋找可靠的供應商并快速開發(fā)生產此類產品。普陽鋼鐵憑借長期以來過硬的產品和服務質量、過硬的技術支撐、強烈的社會責任感等被上海大學舉薦為該企業(yè)研發(fā)生產此類產品。
普陽鋼鐵集團高性能鋼板生產車間
“為突破‘卡脖子’技術問題，也為了加大高端產品的開發(fā)力度，普陽鋼鐵與上海大學高性能鋼研發(fā)團隊開展校企合作，共同為該企業(yè)研發(fā)生產高強韌防爆鋼板。
普陽鋼鐵集團中板廠加熱爐
據了解，屈服強度和沖擊韌性是鋼材的兩個重要性能。在一定程度上，屈服強度大的鋼板相較于屈服強度小的鋼板，提高沖擊韌性的難度更大。高強韌防爆鋼板不僅對屈服強度、硬度有著較高的要求，而且對沖擊韌性、抗拉強度也有著很高的要求。這些給研發(fā)和生產帶來了巨大的挑戰(zhàn)。“我們進行了多次嘗試，但是效果并不明顯。”鄭磊說。
“上海大學高性能鋼研發(fā)團隊深耕鋼鐵材料領域多年，對鋼鐵材料理論研究深入。其提出的多相、亞穩(wěn)、多尺度M3組織調控理論和技術可有效優(yōu)化高強鋼微觀組織，阻止裂紋形核和擴展，改善載荷—位移曲線，實現強度和韌性的同步提升?！编嵗谡f，“由于這一理論在管線鋼、橋梁鋼等領域廣泛應用，對于鋼板性能提升成效顯著。因此，我們嘗試將這一理論用于高強韌防爆鋼板的開發(fā)生產。”
“得到啟發(fā)后，我們以M3理論為指導，通過多相設計，全流程組織性能調控，最終成功制備出符合客戶要求的高強韌防爆鋼板，并實現工業(yè)化生產，突破了國外的技術封鎖?！编嵗谡f，“現在，我們的鋼板在零下40攝氏度的低溫沖擊功達到230焦耳~250焦耳，是普通鋼板的2.5倍左右。下一步，我們還將與上海大學一起繼續(xù)提高此類型鋼板的性能，使沖擊功達到300焦耳以上。”
炸了！成了！
前進的道路上并非一帆風順，總是充滿著種種考驗。
在高強韌防爆鋼板開發(fā)出來之后，客戶提出這樣的要求：“鋼板必須進行一系列靜態(tài)和動態(tài)試驗，尤其是要進行實爆試驗，試驗合格后，才會收貨?！?/div>
自此，一場轟轟烈烈的實爆試驗緊鑼密鼓地準備著。
據了解，普陽鋼鐵在試制此鋼板的時候，就與上海大學同步開展了爆破仿真模擬工作，模擬效果良好。但實爆試驗，普陽鋼鐵還從未做過。為確保實爆試驗順利進行，普陽鋼鐵進行了一系列準備工作，并把鋼板千里迢迢運輸到安全專業(yè)的試驗單位進行爆炸測試。
正在吊運的普陽鋼鐵集團高強韌防爆鋼板
2020年5月份，普陽鋼鐵在江蘇某試驗基地進行了系列鋼板實爆試驗，選取了4種材料共開展了5次8公斤TNT爆破試驗。鄭磊回憶著當天的場景，說道：“從來沒有做過實爆試驗，我們也很好奇。但真到了現場，看到試驗條件非?？量蹋睦镆泊蚬?，想著既然來了，就硬著頭皮上吧。”
一聲驚“雷”，塵煙散去。
普陽鋼鐵集團高強韌防爆鋼板熱處理車間
“結果出來，我震驚了。我們提供的鋼板被炸成了一口‘鍋’的形狀，還鼓起了巨大的‘包’，但就是這樣，也沒有一塊鋼板開裂?！编嵗谡f，“一看這形勢，我們信心一下足了。同樣的試驗，一口氣又做了4次，依舊是沒有一塊鋼板有裂紋?？蛻艨吹奖徽ê蟮匿摪逍螒B(tài)，都忍不住驚嘆，對我們豎起了大拇指?！?/div>
隨后，普陽鋼鐵和客戶又對鋼板進行了一系列性能檢測，得出結論：各項性能指標均優(yōu)于客戶要求的指標，完全滿足客戶的需求。自此之后，客戶徹底打消了對普陽鋼鐵高強韌防爆鋼板質量的擔憂，而且還在多個項目中試驗應用此鋼板。
普陽鋼鐵集團技術人員在對高強韌防爆鋼板進行組織分析
“對于我們普陽而言，開發(fā)此類鋼板的意義不僅在于開發(fā)出新的鋼種，而且更重要的是獲得同樣適應于開發(fā)其他鋼種的技術和共性原理?！笔S強說。
如今，經過實爆試驗后的4塊不同鋼板試樣，在上海大學材料學院廣場上展出，供來往學生參觀學習。
從依靠國外進口到突破“卡脖子”技術，普陽鋼鐵高端品種鋼研發(fā)生產的步伐鏗鏘有力?；赝麃頃r路，石躍強感慨萬千。
普陽鋼鐵集團質檢人員對高強韌防爆鋼板進行在線檢驗
“普陽鋼鐵上世紀90年代進入冶金行業(yè)，中厚板生產線于2004年籌劃建設、2006年投產。”石躍強說，在產品結構方面，普陽鋼鐵2007年就定下了少參與普碳鋼競爭激烈的市場，向高端品種鋼開發(fā)和生產之路邁進的目標。
多年來，普陽鋼鐵始終堅持追求精品，苦練內功提質量，不斷突破技術瓶頸，努力掌握核心關鍵技術。為叩開高端市場的大門，該公司黨委書記、原董事長郭恩元在2008年確定了“產品質量要高于國家標準、行業(yè)標準”的產品定位，并引進先進的產線裝備，建立校企聯合研發(fā)平臺，成立技術部門，加快新品研發(fā)步伐。
“通過一系列措施的落實，普陽品牌尤其是普陽中厚板品牌在國內及國際市場逐漸享有盛譽，擁有了一定的品牌影響力和市場定價權。”石躍強說，經過多年積淀和技術創(chuàng)新，目前該公司擁有3條中厚板生產線，成為華北地區(qū)最大的中厚板生產基地。
現在，就在這個基地，鄭磊及相關團隊正在加緊開發(fā)更高強度級別防彈、防爆一體化的高性能鋼板。也許不久的將來，我們會聽到另一個“爆破”故事。
技術檔案
普陽鋼鐵防爆鋼板研發(fā)與應用
品種：700兆帕級高強韌防爆用鋼板，厚度達6毫米~40毫米。
攻關梗概：防爆鋼是裝甲車輛及軍、民防護裝備用的關鍵材料。目前，我國防雷車輛底部所用的防爆鋼板大多仍采用進口鋼板，強度為700兆帕級別。面對武器裝備關鍵材料被“卡脖子”問題，普陽鋼鐵與上海大學開展了深入的產學研用合作，為促進我國裝甲車輛及防護裝備的升級換代，提高車載人員和武器裝備的戰(zhàn)場生存率奠定材料基礎。目前，研發(fā)團隊已經自主研發(fā)出了700兆帕級高強韌防爆鋼板，產品性能可達世界一流防爆鋼水準，并且通過了8公斤TNT的實爆試驗。在此基礎上，雙方正在繼續(xù)合作開發(fā)更高強度級別防彈、防爆一體化的高性能鋼板，向世界領先水平邁進。
來源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯：張雨恬
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