新華社北京2月23日電(記者 陳玉明)2008年生產(chǎn)934.5萬輛、2009年生產(chǎn)1379.1萬輛、2010年生產(chǎn)1826.5萬輛……最近幾年來,中國(guó)汽車工業(yè)狂飆突進(jìn),氣勢(shì)如虹;如今,中國(guó)已穩(wěn)居世界第一汽車大國(guó)。
汽車工業(yè)的發(fā)展,在帶給我們舒適、方便的同時(shí),也帶來了一系列問題:2009年因道路交通事故死亡人數(shù)高達(dá)6.7萬人,中國(guó)每年汽車消耗的石油高達(dá)6000萬噸……
我們固然不能沒有汽車,但是,能不能讓汽車工業(yè)的負(fù)面效果減少一些?
中國(guó)鋼研科技集團(tuán)有限公司以自己成功研制的第三代汽車鋼給出了答案:汽車可以造得更輕、更安全、更省油。
率先研發(fā)出第三代汽車鋼
一部汽車中,鋼材占了總重量的70%左右。沒有好的鋼材,就不會(huì)有好的汽車。
“好的汽車鋼應(yīng)該滿足兩個(gè)要求,一是要輕量化,越輕越省油;二是要保證安全性,不能一碰就變形了?!敝袊?guó)鋼研集團(tuán)副總經(jīng)理田志凌說。
這兩個(gè)要求決定了汽車鋼一方面要有高強(qiáng)度,另一方面還得有高塑性,以提高碰撞安全性。但問題是,目前汽車工業(yè)所用的第一代汽車鋼(如DP鋼、CP鋼、TRIP鋼、熱成形硼鋼等),隨著強(qiáng)度提高,鋼的塑性會(huì)降低??估瓘?qiáng)度與延伸率的乘積(強(qiáng)塑積)一般為15GPa%的水平,難以適合未來汽車的輕量化和安全性需求。
國(guó)際上于是開始研究第二代汽車鋼。第二代汽車鋼(如TWIP鋼、奧氏體鋼)塑性較高,強(qiáng)塑積達(dá)到了較高的50GPa%的水平;但它的缺點(diǎn)是,由于合金含量高,其生產(chǎn)工藝要求復(fù)雜,鋼的成本太高了。“目前世界上還沒有哪個(gè)汽車廠使用第二代汽車鋼。”中國(guó)鋼研特聘院士、中國(guó)金屬學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)翁宇慶說。
能不能生產(chǎn)出成本比第二代汽車鋼更低、性能比第一代汽車鋼更好的第三代汽車鋼?這是汽車工業(yè)對(duì)鋼鐵工業(yè)提出的一個(gè)重大課題。
美國(guó)的科學(xué)家最先動(dòng)手,于2007年10月啟動(dòng)了為期三年的第三代汽車鋼的研發(fā)工作。
2007年,中國(guó)鋼研的科研人員注意到國(guó)際上的汽車鋼研發(fā)動(dòng)向。中國(guó)鋼研董事長(zhǎng)干勇認(rèn)為,第三代汽車鋼的研發(fā)意義重大,于是決定立即投入力量開展相關(guān)研究。
在多年鋼鐵材料技術(shù)研發(fā)的基礎(chǔ)上,中國(guó)鋼研于2009年首先在實(shí)驗(yàn)室研究出具有高強(qiáng)度和高塑性的第三代汽車鋼,其強(qiáng)塑積超過了30GPa%,比第一代汽車鋼翻了一番,而合金含量卻不到第二代汽車鋼的三分之一。
2010年10月,中國(guó)鋼研與太原鋼鐵集團(tuán)的科研人員和生產(chǎn)人員在多輪實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的基礎(chǔ)上開始冶煉工作。一個(gè)月以后,他們成功地在工業(yè)生產(chǎn)流程上開發(fā)出第三代汽車鋼熱軋板卷和冷軋板,強(qiáng)塑積均超過了30GPa%,率先在國(guó)際上研發(fā)出第三代汽車鋼產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。
為建設(shè)鋼鐵強(qiáng)國(guó)提供技術(shù)支撐
第三代汽車鋼將給汽車工業(yè)帶來哪些變化呢?
“用第三代汽車鋼,汽車板更薄,汽車也就更輕、更省油了。歐洲一家大汽車廠測(cè)算過,用我們的第三代汽車鋼,一部車成本大概增加240歐元,但可以節(jié)油5%。算下來,一部車跑5000公里就可以收回增加的成本。”翁宇慶說。
而另一個(gè)更重要的好處是,汽車安全性將大幅提高?!笆褂玫谌囦?,在正常碰撞下將不會(huì)造成人員死亡?!蔽逃顟c說。
中國(guó)鋼研總經(jīng)理才讓表示,今年要生產(chǎn)出第三代汽車鋼的鍍鋅板,爭(zhēng)取明年做出試驗(yàn)產(chǎn)品,2014年投入商業(yè)使用。
“雖然美國(guó)提出第三代鋼的概念比我們?cè)?,但現(xiàn)在美國(guó)依然只有幾所大學(xué)在開展研究工作,還沒進(jìn)入工業(yè)界。我們不但是第一個(gè)進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)的,而且我們的第三代鋼成本最低,合金量最少,性能最高,綜合性能處于國(guó)際最前沿?!蔽逃顟c說。
汽車鋼是鋼材產(chǎn)品中的高端產(chǎn)品,是一個(gè)國(guó)家的鋼鐵工業(yè)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。幾年前,中國(guó)所用的汽車鋼主要依靠進(jìn)口;如今,雖然寶鋼、武鋼、鞍鋼等大鋼廠均可生產(chǎn)汽車鋼,但是,中國(guó)汽車鋼生產(chǎn)技術(shù)與全球一流鋼廠相比尚有差距,國(guó)內(nèi)高端汽車所用鋼材依然要從國(guó)外進(jìn)口。
鋼鐵專家認(rèn)為,第三代汽車鋼研發(fā)成功,將從根本上改變我國(guó)長(zhǎng)期以來跟蹤學(xué)習(xí)國(guó)外汽車鋼技術(shù)的局面,有利于促進(jìn)鋼鐵企業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)品升級(jí)換代,為我國(guó)從鋼鐵大國(guó)向鋼鐵強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變提供有力的技術(shù)支撐。
“我們的研發(fā)結(jié)果公開發(fā)表后,受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。美國(guó)通用、福特汽車的代表找到我們,想要這個(gè)技術(shù),但是我們認(rèn)為還是要先滿足國(guó)內(nèi)需要?!蔽逃顟c說。
才讓表示,第三代汽車鋼展現(xiàn)出燦爛寬廣的發(fā)展前景,但這只是萬里長(zhǎng)征的第一步,未來還有更多的難關(guān)需要攻克,還有更加艱巨的質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)和應(yīng)用的工作需要開展。
做中國(guó)鋼鐵行業(yè)的技術(shù)龍頭
第三代汽車鋼的問世,是中國(guó)鋼研為中國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展作出的重大貢獻(xiàn)。事實(shí)上,作為我國(guó)冶金行業(yè)最大的綜合性研究開發(fā)機(jī)構(gòu),中國(guó)鋼研在鋼鐵行業(yè)一直發(fā)揮著技術(shù)龍頭的作用。
“多年來,中國(guó)鋼研一直致力于冶金新材料和行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),承擔(dān)了我國(guó)冶金行業(yè)85%以上國(guó)防軍工新材料和50%以上行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)任務(wù),先后研制出近千種高技術(shù)關(guān)鍵新材料,為航空、航天、兵器、船舶、核能、電子等重點(diǎn)工程型號(hào)配套作出了重要貢獻(xiàn)?!辈抛屨f。
新一代可循環(huán)鋼鐵流程工藝技術(shù)是中國(guó)鋼研等機(jī)構(gòu)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的典范之作。
鋼鐵工業(yè)傳統(tǒng)上是高耗能、高污染行業(yè)。如何才能讓鋼廠變得更節(jié)能、更環(huán)保?
“十一五”期間,中國(guó)鋼研牽頭承擔(dān)了國(guó)家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目“新一代可循環(huán)鋼鐵流程工藝技術(shù)”。項(xiàng)目以曹妃甸首鋼京唐鋼鐵公司為主要依托工程,中國(guó)鋼研聯(lián)合寶鋼、鞍鋼、武鋼、首鋼、唐鋼、濟(jì)鋼等鋼鐵企業(yè),北京科技大學(xué)、東北大學(xué)、上海大學(xué)等高??蒲袡C(jī)構(gòu),自主創(chuàng)新和集成開發(fā)我國(guó)新一代可循環(huán)鋼鐵流程工藝技術(shù),推動(dòng)曹妃甸首鋼京唐鋼鐵公司建成1000萬噸級(jí)的冶金、化工、電力、建材等多聯(lián)產(chǎn)可循環(huán)鋼鐵流程示范。
冶金專家認(rèn)為,曹妃甸首鋼京唐鋼鐵工程在5500立方米級(jí)超大型高爐及干法除塵、高效化低成本潔凈鋼制造平臺(tái)、大型焦?fàn)t、鐵水罐多功能化運(yùn)輸、海水淡化等方面取得了突破性的技術(shù)成果,代表了中國(guó)乃至世界鋼鐵工業(yè)先進(jìn)技術(shù)水平,其意義將不亞于上世紀(jì)八十年代建設(shè)寶鋼對(duì)我國(guó)鋼鐵工業(yè)所產(chǎn)生的技術(shù)引領(lǐng)和示范作用,標(biāo)志著中國(guó)鋼鐵生產(chǎn)流程走在了世界前列。