微合金化助力高质量发展前程似锦
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2024-07-22
5月末，记者从中信微合金化技术中心（下文简称中心）了解到，2023年，中心持续践行国家绿色低碳及高质量发展战略，组织了70余项研发和推广合作项目，并不断延伸产业链合作的广度和深度，在钢铁材料、电池材料和纳米晶磁性材料等多个领域中推进材料科学基础研究，进行新材料开发与推广应用，取得显著成绩。在严峻的钢铁形势下，2023年含铌钢产量仍实现新跨越，首次突破1亿吨；铌在电池和纳米晶等新领域内的应用和研究均取得新突破。
据中心主任郭爱民博士介绍：微Nb技术在国内钢厂常规H型钢中的应用规格及产量实现新突破，在建龙乌海和山西新泰等也已形成批量稳定生产。在重型H型钢方面，通过铌微合金化改进工艺生产的翼缘厚度已经扩大到115mm。在角钢方面，以Nb、V复合路线开发的Q420级角钢在唐山盛财已经形成批量稳定业生产。
在结构板材领域，中心围绕产业链高质量发展以及钢企数智会化转型需求，推进构建铌技术支持的高质量产品、高效稳定生产、绿色低碳和全流程低成本的解决方案。2023年低Mn微Nb应用生产突破600万吨，用低锰技术解决低合金钢性能、内部质量和整板/卷均匀性问题，有望成为普通钢高质量和高效率生产的广普性解决方案。通过提升焊接疲劳性能并推动相关标准制订，以解决Q420高强钢在风电塔筒设计应用的瓶颈，2023年其应用突破48万吨，同比增长270%。
在汽车领域，中心在超级抗氢脆2000Mpa级铌微合金化热成形钢取得新突破，性能远超同级别钢种。含铌热成形钢年应用量超过20万吨。开发了700Mpa级别11.8mm含铌机械胀形桥壳，替代14.0mm冲焊桥壳，实现减重15-20%，达到国际领先水平。开发的600Mpa级热基镀锌钢种延伸率大于20%，扩孔率大于95%，优于国外同类产品。铌微合金化DH钢大批量应用，并首次开发330-450Mpa级UF汽车外面板用钢，产品在多个主机厂实现了工业化应用。在加强平台建设工作中，与中国汽研和北理工共同组建了“汽车钢研究/应用国际联合实验室”。新成形卡片为行业高强度冲压剪切开裂问题提供了解决方案，牵头的《汽车用先进高强钢薄板和薄带扩孔试验方法》CSAE标准发布。
在不锈钢和特殊钢领域，中心首次提出CrNbN对夹杂物的包裹技术，可显著提升双相不锈钢的耐蚀性能，相关成果在Nature Communication发表。应用量再创新高。含铌高温渗碳用先进齿轮材料成功批量应用于风电齿轮箱和汽车变速器，通过材料组织的细化和均匀化有效提升了齿轮的疲劳寿命。
在新能源电池领域，中心成功开发单晶高性能锰酸锂，铌在磷酸锰铁锂中研究开发和推广铌改性多晶NCM811全电池，其性能媲美单晶NCM811。铌酸钠在快充、长寿命、低温友好的锂存储领域应用研究取得新进展，相关成果在Advanced Science发展。
在纳米晶磁性材料领域，中心开发了高Bs纳米晶合金B s=1.348T，矫顽力为0.736A/m，满足了市场急需的低张力拉拔和宽量程互感器的需求。研制了磁导率在140-33000范围的纳米晶磁芯，可有效替代铁氧体和磁粉芯，性能优于含有Co、Ni的纳米晶磁芯，具有显著的成本和性能优势，达到国际领先水平。所开发产品已实现批量化工业应用。
在有色金属领域，中心开发的铝铌硼细化剂在铝合金汽车零部件上首次实现工业应用。相关成果申请发明专利7项，其中PTC专利3项。
在光学玻璃领域，中心与用户对光学玻璃生产工艺进行了调整，解决了高钛含量氧化铌在光学玻璃中应用的技术障碍。
上述研发成果，再次证明：微合金化技术，是中国钢铁业高质量发展的助推器，有着光明的发展前景！
关键词：
微合金,铌钢
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