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技术创新助推不锈钢品种质量全面提升——青拓集团“十三五”科技创新结硕果

发布日期:2020-07-30 09:00

 

 

                     技术创新助推不锈钢品种质量全面提升

                                     ——青拓集团“十三五”科技创新结硕果

 

青拓集团公司隶属于世界500强企业——青山控股旗下,目前已成为全球大型不锈钢生产及深加工基地。自 2016年开始,青拓集团公司不断加大技术创新力度,并将创新成果植入工艺质量管理和产销研管理的KPI机制,组建了研究院,下设板材开发部、长材开发部、冶炼技术部、轧制技术部、质量管理部和分析检测部。专业从事不锈钢新产品开发和用户使用技术研究、冶炼和轧制技术开发、质量持续改进和分析检测技术研究等。在强化自主技术创新能力的同时,加大同冶金材料领域顶级科研院所的合作,如复旦大学、北京科技大学、中国钢研科技集团、中科院沈阳金属研究所和哈尔滨焊接研究所等。

“十三五”期间重点聚焦全球首发不锈钢新产品创新和质量持续改进、制造能力提升。2018年青拓集团全球首发高氮高耐蚀奥氏体不锈钢QN1803,并形成系列化;2020年开发国内领先水平的笔尖用环保易切削超纯铁素体不锈钢等品种,正引领不锈钢品种不断创新。与此同时,青拓集团不锈钢产品质量逐步迈入国内先进行列。

不锈钢产品质量和制造能力显著提升


以产量和消费规模最大的304奥氏体不锈钢为例,304不锈钢热轧NO.1表面的一级品率由2016年的90.9%提升到2020年95.1%。304不锈钢冷轧2B表面的一级品率由2016年的92.9%提升到2020年的 96.3%。冷轧2B表面炼钢剥片缺陷降级率由2016年的1.33%降低到2020年的0.34%,达到国内先进水平。冷轧2B表面热轧剥片缺陷降级率由2016年的2.85%降低到2020年的0.66%,达到国内先进水平。

不锈钢品种结构全面优化


青拓集团紧贴市场需求,追求差异化成分、组织和性能设计,不断优化产品结构,提升产品性能。2016年不锈钢板带品种22个,2020年已经拓展到了47个,五年来不锈钢新产品开发的牌号数量增长一倍多,产品覆盖200、300、400、双相钢和QN系列(见图1)。


全球首发高氮高强度奥氏体不锈钢QN系列产品


2018年,青拓集团全球首发高氮高强度奥氏体不锈钢QN1803,以高强度、低成本和更优异的耐腐蚀性,逐步替代常规304奥氏体不锈钢。经过近两年时间,QN已形成系列产品,目前主要有QN1701、QN1803、QN1804L、QN1906Mo和QN2109Mo等五大品种,点腐蚀当量覆盖15-30,相当于美标201到317L高端奥氏体不锈钢范围。QN系列产品的化学成分见表1,物理性能、机械性能见表2-3。

从表1可以看出,QN系列产品的氮含量全部在2000ppm以上,相比同等级点腐蚀当量的常规奥氏体不锈钢而言,镍含量下降35%以上,如QN1803相对304,QN1804L相对304L,QN1906Mo相对316L等。从表2的物理性能可以看出,QN系列的密度更低、热导率更低、弹性模量更高。表3显示QN系列的屈服强度全部在400MPa以上,相当于Q355级别,显著高于常规奥氏体不锈钢的Q235B级别。

QN1701的点腐蚀电位高于430、QN1803高于304、QN1906Mo高于316L、QN2109MO接近2205。在硫酸环境中,QN1803腐蚀速率远远低于304不锈钢,QN1906Mo和316L相当。在盐酸环境中,QN1803以上级别产品全面优于同等点腐蚀当量的304和316L。QN系列产品相比同等点腐蚀当量的常规不锈钢钢种的使用成本可降低20%以上。凭借其强度、耐蚀性、性价比完美结合的优势,QN系列已经并将逐步取代部分传统高镍高成本奥氏体不锈钢,引领不锈钢品种创新方向。

圆珠笔头用环保超纯易切削铁素体不锈钢


笔尖钢要求优异的切削加工性能、稳定的出墨量、良好的耐蚀性和耐磨性。国内外笔尖钢技术品质比拼的主要是在连续全自动机床上不换刀具条件下车削和钻削的时间以及表面光洁度。目前,国内笔尖钢和进口料在连续车削、钻削时间等技术指标方面存在较大差距,导致市场占有率不到20%。环保型易切削超纯铁素体不锈钢笔尖材料生产技术难度极大、其品种研发和生产工艺是各大国内外企业的核心机密,主要包含超纯铁素体不锈钢的基体合金设计、易切削元素和相的设计、钢的冶炼和连铸技术、易切削相的均匀性分布控制技术、盘条热轧、冷拔及热处理等组织均匀性控制技术、表面质量精准控制技术等。

2020年是“十三五”收关之年,青拓集团成功开发了环保超纯易切削铁素体不锈钢,其切削性能良好,刀具使用寿命即一次换刀的切削量明显优于目前所有国产材料,显著缩短了和国外进口料的差距。所生产的圆珠笔书写出墨量稳定,耐腐蚀和耐磨性能良好,总体质量处于国内领先水平。

结语


青拓集团在青山文化的感召下,用青山人赋予的“青山速度”和“创新精神”,在“十三五”期间,产品质量全面飙升,进入国内先进水平行列;品种结构全面优化,并先后在全球成功首发高氮节镍奥氏体不锈钢和笔尖用环保超纯易切削铁素体不锈钢,在奥氏体和铁素体不锈钢两大领域上取得了品种创新的成功,为不锈钢行业的可持续、健康发展贡献了自己的力量。

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