近日，記者從中信微合金化技術(shù)中心了解到，在鋼鐵行業(yè)當(dāng)前嚴(yán)峻形勢(shì)下，2023年我國(guó)含鈮鋼產(chǎn)量仍實(shí)現(xiàn)新跨越，首次突破1億噸；鈮在電池和納米晶等新領(lǐng)域的應(yīng)用和研究均取得新突破。
2023年，該中心持續(xù)踐行國(guó)家綠色低碳及高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略，組織了70余項(xiàng)研發(fā)和推廣合作項(xiàng)目，并不斷延伸產(chǎn)業(yè)鏈合作的廣度和深度，在鋼鐵材料、電池材料和納米晶磁性材料等多領(lǐng)域推進(jìn)材料科學(xué)基礎(chǔ)研究，進(jìn)行新材料開發(fā)與推廣應(yīng)用，取得顯著成效。
據(jù)該中心主任郭愛民介紹，國(guó)內(nèi)鋼廠使用鈮微合金化技術(shù)生產(chǎn)常規(guī)H型鋼的規(guī)格及產(chǎn)量均實(shí)現(xiàn)新突破，在建龍烏海和山西新泰等已實(shí)現(xiàn)批量穩(wěn)定生產(chǎn)。在重型H型鋼方面，通過鈮微合金化改進(jìn)工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品翼緣厚度已經(jīng)擴(kuò)大到115毫米。在角鋼方面，以鈮、釩復(fù)合路線開發(fā)的Q420級(jí)角鋼在唐山盛財(cái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量穩(wěn)定生產(chǎn)。
在結(jié)構(gòu)板材領(lǐng)域，該中心圍繞產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展及鋼企數(shù)智化轉(zhuǎn)型需求，推進(jìn)構(gòu)建由鈮技術(shù)支持的高效穩(wěn)定生產(chǎn)、綠色低碳和全流程低成本解決方案。2023年，應(yīng)用低錳微鈮技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量突破600萬噸，用低錳技術(shù)解決了低合金鋼性能、內(nèi)部質(zhì)量和整板/卷均勻性問題，有望成為普通鋼高質(zhì)量和高效率生產(chǎn)的普適性解決方案。通過提升焊接疲勞性能并推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定，已經(jīng)解決Q420高強(qiáng)鋼在風(fēng)電塔筒設(shè)計(jì)應(yīng)用的瓶頸，2023年Q420高強(qiáng)鋼應(yīng)用量突破48萬噸，同比增長(zhǎng)270%。
在汽車用鋼領(lǐng)域，該中心聯(lián)合產(chǎn)、學(xué)、研、用在研發(fā)超級(jí)抗氫脆2000兆帕級(jí)鈮微合金化熱成形鋼上取得新突破，其性能遠(yuǎn)超同級(jí)別鋼種。目前，這種含鈮熱成型鋼年用量超過20萬噸。該中心開發(fā)了700兆帕級(jí)別11.8毫米含鈮機(jī)械脹形橋殼，替代14.0毫米沖焊橋殼，實(shí)現(xiàn)減重15%～20%；開發(fā)的600兆帕級(jí)熱基鍍鋅鋼種延伸率大于20%，擴(kuò)孔率大于95%，優(yōu)于國(guó)外同類產(chǎn)品。同時(shí)，鈮微合金化DH鋼實(shí)現(xiàn)大批量應(yīng)用，該中心還首次開發(fā)出330兆帕～450兆帕級(jí)UF汽車外面板用鋼，產(chǎn)品在多個(gè)主機(jī)廠實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。在加強(qiáng)平臺(tái)建設(shè)工作中，該中心與中國(guó)汽研和北理工共同組建了“汽車鋼研究/應(yīng)用國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”；組成了新興的高品質(zhì)汽車板研發(fā)團(tuán)隊(duì)，為行業(yè)高強(qiáng)度沖壓剪切開裂問題提供了解決方案；牽頭制定的《汽車用先進(jìn)高強(qiáng)鋼薄板和薄帶擴(kuò)孔試驗(yàn)方法》CSAE標(biāo)準(zhǔn)（中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）發(fā)布。
在不銹鋼和特殊鋼領(lǐng)域，該中心首次提出CrNbN（鉻鈮的氮化物）對(duì)夾雜物的包裹技術(shù)可顯著提升雙相不銹鋼耐蝕性能的觀點(diǎn)，且相關(guān)成果在NatureCommunications（《自然通訊》）上發(fā)表。含鈮高溫滲碳用先進(jìn)齒輪材料成功批量應(yīng)用于風(fēng)電齒輪箱和汽車變速器，通過材料組織的細(xì)化和均勻化有效延長(zhǎng)了齒輪的疲勞壽命。
在新能源電池領(lǐng)域，該中心成功開發(fā)鈮改性多晶NCM811全電池，其性能媲美單晶NCM811全電池。鈮酸鈉在快充、長(zhǎng)壽命、低溫友好的鋰存儲(chǔ)領(lǐng)域應(yīng)用研究取得新進(jìn)展，相關(guān)成果在AdvancedScience（《先進(jìn)科學(xué)》）上發(fā)表。
在納米晶磁性材料領(lǐng)域，該中心開發(fā)了高Bs（飽和磁感強(qiáng)度）納米晶合金（Bs=1.348T），矯頑力為0.736安倍/米，滿足了市場(chǎng)急需的低張力拉拔和寬量程互感器的需求；研制了磁導(dǎo)率在140亨利/米~33000亨利/米的納米晶磁芯，可有效替代鐵氧體和磁粉芯，性能優(yōu)于含有鈷、鎳的納米晶磁芯，具有顯著的成本和性能優(yōu)勢(shì)，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。目前，該中心所開發(fā)的相關(guān)產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)批量化工業(yè)應(yīng)用。
在有色金屬領(lǐng)域，該中心開發(fā)的鋁鈮硼細(xì)化劑在鋁合金汽車零部件上首次實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，相關(guān)成果已申請(qǐng)發(fā)明專利7項(xiàng)，其中PTC（專利合作條約）專利3項(xiàng)。
在光學(xué)玻璃領(lǐng)域，該中心與用戶對(duì)光學(xué)玻璃生產(chǎn)工藝進(jìn)行了調(diào)整，解決了高鈦含量氧化鈮在光學(xué)玻璃中應(yīng)用的技術(shù)難題。