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從技術(shù)突破到實船首航：河鋼舞鋼高錳鋼“破冰”前行
【摘要】舞鋼生產(chǎn)的高錳鋼在國內(nèi)率先實現(xiàn)實船應(yīng)用，標(biāo)志著新一代低成本、高性能超低溫用國產(chǎn)高錳鋼從材料基礎(chǔ)研究到國內(nèi)工程應(yīng)用邁出了堅實的一步，對高錳鋼推廣和應(yīng)用具有里程碑式的意義。
11月23日，在萬里波濤之上，由南通某海洋工程有限公司全部采用河鋼集團舞鋼公司高錳鋼制造的國內(nèi)首臺套高錳鋼船“GasChem Phoenix”已安全運行440天。
舞鋼生產(chǎn)的高錳鋼在國內(nèi)率先實現(xiàn)實船應(yīng)用，標(biāo)志著新一代低成本、高性能超低溫用國產(chǎn)高錳鋼從材料基礎(chǔ)研究到國內(nèi)工程應(yīng)用邁出了堅實的一步，對高錳鋼推廣和應(yīng)用具有里程碑式的意義。
時光回溯到2022年4月22日，某船級社武漢分社舉辦高錳奧氏體低溫鋼（以下簡稱高錳鋼）系列產(chǎn)品工廠認(rèn)可證書頒發(fā)儀式，為舞鋼高錳鋼頒發(fā)工廠認(rèn)可證書，舞鋼成為國內(nèi)首家、世界第二家獲得中國船級社高錳鋼產(chǎn)品工廠認(rèn)證的企業(yè)，標(biāo)志著我國高錳鋼鋼板研發(fā)創(chuàng)新取得重大突破，高錳鋼LNG儲罐材料國產(chǎn)化邁出關(guān)鍵一步。
高錳鋼是LNG容器制造的關(guān)鍵材料之一，與傳統(tǒng)的LNG儲容器用9Ni鋼相比，它能夠在保證產(chǎn)品低溫強度、韌性、抗疲勞性等性能基礎(chǔ)上，明顯降低制造成本，是傳統(tǒng)LNG容器低溫材料的最佳替代者。推進高性能低成本高錳鋼材料研發(fā)應(yīng)用，對促進我國LNG行業(yè)發(fā)展，提升我國在LNG高端造船領(lǐng)域的核心競爭力和品牌影響力具有重要意義。
十年磨一劍，妙手著華章。
早在2017年，某船級社規(guī)范研究所相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、某船級社武漢分社領(lǐng)導(dǎo)就來到舞鋼，洽談合作開發(fā)替代超低溫9Ni鋼的LNG用高錳鋼事宜。舞鋼以服務(wù)國家重大工程為己任，順應(yīng)清潔能源發(fā)展潮流，瞄準(zhǔn)方向，勇挑重?fù)?dān)，全面對接高端市場，培育更多行業(yè)第一、唯一和替代進口的“單打冠軍”產(chǎn)品。結(jié)合科技部門做的前期技術(shù)和市場前景調(diào)研，舞鋼領(lǐng)導(dǎo)毅然拍板決定開發(fā)LNG用高錳鋼。
2018年，舞鋼科技人員先后在河鋼材料院中試中心冶煉21爐高錳鋼，摸索出了合適的成分以及軋制工藝。同年，舞鋼與某船級社、某船舶重工集團公司、某特種飛行器制造有限公司、某焊接材料股份有限公司等單位聯(lián)合組成研發(fā)應(yīng)用平臺，開展LNG低溫高錳鋼研究和應(yīng)用工作。同時，舞鋼聯(lián)合某船級社、某船舶重工集團公司、某研究總院、某大學(xué)、某工程大學(xué)等多家單位申報工信部項目《船用LNG儲罐高錳奧氏體低溫鋼應(yīng)用研究》，并于2019年1月正式獲批，舞鋼是其子項目《船用LNG儲罐高錳奧氏體低溫鋼冶煉及軋制工藝優(yōu)化研究》的負(fù)責(zé)單位。
眾志成城，成功軋制出國內(nèi)首塊低溫用高錳鋼。2018年10月，根據(jù)在河鋼材料院中試中心的實驗結(jié)果，舞鋼開始進行首輪工業(yè)化大生產(chǎn)（模鑄）。舞鋼高度重視高錳鋼合同的生產(chǎn)，抽調(diào)科技部、生產(chǎn)部、煉鋼廠、第二軋鋼廠的骨干技術(shù)人員組成研發(fā)團隊，明確關(guān)鍵工序節(jié)點及注意要點。該科研合同共計30噸，12塊。生產(chǎn)開始前，科技部牽頭建立高錳鋼生產(chǎn)質(zhì)量微信群，將關(guān)鍵工序的生產(chǎn)、技術(shù)人員全部包括在內(nèi)，明確坯料堆垛、加熱開坯、緩冷坯料、帶溫回轉(zhuǎn)等工藝操作要點，全力確保生產(chǎn)一次性成功。
挺立潮頭，方知浪高風(fēng)急。舞鋼第二軋鋼廠克服重重困難，技術(shù)人員全程跟蹤，確保了生產(chǎn)一次性成功。11月9日，舞鋼成功軋制出國內(nèi)首塊厚度為20mm的低溫用高錳鋼，板形良好。12日的檢驗結(jié)果顯示，鋼板各項性能完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求，達到了預(yù)期效果。尤其是－196℃環(huán)境下沖擊韌性優(yōu)良，產(chǎn)品性能指標(biāo)遠超標(biāo)準(zhǔn)要求并且還有一定富余量，舞鋼由此成為國內(nèi)第一家、全球第二家成功實現(xiàn)低溫用高錳鋼板工業(yè)化生產(chǎn)的鋼鐵制造廠。隨后，第一塊鋼板按要求進行焊評板切割后，被送往制造廠進行LNG罐制造。跡
2018年12月中旬：
某船級社、某船舶重工集團等單位相關(guān)人員現(xiàn)場取樣，某船級社武漢分社驗船師完成了20mm厚鋼板的認(rèn)可工作，同時試樣被送往多家單位進行性能檢驗和焊評試驗。其后，舞鋼生產(chǎn)的3種規(guī)格鋼板通過權(quán)威單位檢驗，鋼板母材和焊縫處性能均達到了韓國浦項高錳鋼的實物水平。
2019年2月份：
舞鋼軋制的8mm和10mm鋼板被發(fā)到湖北荊門某制造單位，LNG罐本體在該單位制造成功后，隨即開始進行水壓試驗及充液氮等相關(guān)試驗。
2022年以來：
為了加速高錳鋼的實船應(yīng)用，舞鋼與南通某海洋工程有限公司及相關(guān)船級社、研究院所組成聯(lián)合研發(fā)團隊，創(chuàng)新開展研發(fā)工作，成功突破高錳鋼材料性能調(diào)控、焊材研發(fā)匹配、儲罐成型制備等一系列技術(shù)瓶頸，并發(fā)布了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用指南，實現(xiàn)了我國高錳鋼從材料到應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈條原始創(chuàng)新，完成國內(nèi)首次實船應(yīng)用，為國內(nèi)低溫高錳鋼的生產(chǎn)起到了示范和引領(lǐng)作用。
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