5月末，記者從中信微合金化技術(shù)中心（下文簡稱中心）了解到，2023年，中心持續(xù)踐行國家綠色低碳及高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略，組織了70余項研發(fā)和推廣合作項目，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個領(lǐng)域中推進材料科學基礎研究，進行新材料開發(fā)與推廣應用，取得顯著成績。在嚴峻的鋼鐵形勢下，2023年含鈮鋼產(chǎn)量仍實現(xiàn)新跨越，首次突破1億噸；鈮在電池和納米晶等新領(lǐng)域內(nèi)的應用和研究均取得新突破。
據(jù)中心主任郭愛民博士介紹：微Nb技術(shù)在國內(nèi)鋼廠常規(guī)H型鋼中的應用規(guī)格及產(chǎn)量實現(xiàn)新突破，在建龍烏海和山西新泰等也已形成批量穩(wěn)定生產(chǎn)。在重型H型鋼方面，通過鈮微合金化改進工藝生產(chǎn)的翼緣厚度已經(jīng)擴大到115mm。在角鋼方面，以Nb、V復合路線開發(fā)的Q420級角鋼在唐山盛財已經(jīng)形成批量穩(wěn)定業(yè)生產(chǎn)。
在結(jié)構(gòu)板材領(lǐng)域，中心圍繞產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展以及鋼企數(shù)智會化轉(zhuǎn)型需求，推進構(gòu)建鈮技術(shù)支持的高質(zhì)量產(chǎn)品、高效穩(wěn)定生產(chǎn)、綠色低碳和全流程低成本的解決方案。2023年低Mn微Nb應用生產(chǎn)突破600萬噸，用低錳技術(shù)解決低合金鋼性能、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)的廣普性解決方案。通過提升焊接疲勞性能并推動相關(guān)標準制訂，以解決Q420高強鋼在風電塔筒設計應用的瓶頸，2023年其應用突破48萬噸，同比增長270%。
圖為第四屆建筑橋梁結(jié)構(gòu)鋼及其應用國際研討會現(xiàn)場。
在汽車領(lǐng)域，中心在超級抗氫脆2000Mpa級鈮微合金化熱成形鋼取得新突破，性能遠超同級別鋼種。含鈮熱成形鋼年應用量超過20萬噸。開發(fā)了700Mpa級別11.8mm含鈮機械脹形橋殼，替代14.0mm沖焊橋殼，實現(xiàn)減重15-20%，達到國際領(lǐng)先水平。開發(fā)的600Mpa級熱基鍍鋅鋼種延伸率大于20%，擴孔率大于95%，優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。鈮微合金化DH鋼大批量應用，并首次開發(fā)330-450Mpa級UF汽車外面板用鋼，產(chǎn)品在多個主機廠實現(xiàn)了工業(yè)化應用。在加強平臺建設工作中，與中國汽研和北理工共同組建了“汽車鋼研究/應用國際聯(lián)合實驗室”。新成形卡片為行業(yè)高強度沖壓剪切開裂問題提供了解決方案，牽頭的《汽車用先進高強鋼薄板和薄帶擴孔試驗方法》CSAE標準發(fā)布。
圖為參加 “第三屆汽車EVI及高強度鋼氫脆國際會議”全體代表的合影。
在不銹鋼和特殊鋼領(lǐng)域，中心首次提出CrNbN對夾雜物的包裹技術(shù)，可顯著提升雙相不銹鋼的耐蝕性能， 相關(guān)成果在Nature Communication發(fā)表。應用量再創(chuàng)新高。含鈮高溫滲碳用先進齒輪材料成功批量應用于風電齒輪箱和汽車變速器，通過材料組織的細化和均勻化有效提升了齒輪的疲勞壽命。
在新能源電池領(lǐng)域，中心成功開發(fā)單晶高性能錳酸鋰，鈮在磷酸錳鐵鋰中研究開發(fā)和推廣鈮改性多晶NCM811全電池，其性能媲美單晶NCM811。鈮酸鈉在快充、長壽命、低溫友好的鋰存儲領(lǐng)域應用研究取得新進展，相關(guān)成果在Advanced Science發(fā)展。
圖為參加2023（第六屆）鈮在電池中應用國際研討會代表的合影。
在納米晶磁性材料領(lǐng)域，中心開發(fā)了高Bs納米晶合金B(yǎng) s=1.348T，矯頑力為0.736A/m，滿足了市場急需的低張力拉拔和寬量程互感器的需求。研制了磁導率在140-33000范圍的納米晶磁芯，可有效替代鐵氧體和磁粉芯，性能優(yōu)于含有Co、Ni的納米晶磁芯，具有顯著的成本和性能優(yōu)勢，達到國際領(lǐng)先水平。所開發(fā)產(chǎn)品已實現(xiàn)批量化工業(yè)應用。
在有色金屬領(lǐng)域，中心開發(fā)的鋁鈮硼細化劑在鋁合金汽車零部件上首次實現(xiàn)工業(yè)應用。相關(guān)成果申請發(fā)明專利7項，其中PTC專利3項。
在光學玻璃領(lǐng)域，中心與用戶對光學玻璃生產(chǎn)工藝進行了調(diào)整，解決了高鈦含量氧化鈮在光學玻璃中應用的技術(shù)障礙。
上述研發(fā)成果 ，再次證明：微合金化技術(shù)，是中國鋼鐵業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的助推器，有著光明的發(fā)展前景！
圖為全國產(chǎn)、學、研、用各單位共同研發(fā)、全球首發(fā)的含鈮Q500級高強鋼制做的風電示范塔。（中信微合金化技術(shù)中心供圖）
圖為采用鈮氧化物作為負極材料的高倍率電池。
