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一月二日，河鋼材料技術(shù)研究院技術(shù)人員對(duì)新型無(wú)磁軸承合金材料進(jìn)行透射電鏡分析。 河北日?qǐng)?bào)記者 貢憲云攝

2023年12月4日，在位于石家莊的河鋼材料技術(shù)研究院特種材料研發(fā)中心，研究員崔毅收到兩條喜訊。

一家航空航天領(lǐng)域客戶向他反饋了新型無(wú)磁軸承合金材料技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果：河鋼供應(yīng)的4種規(guī)格材料，均滿足產(chǎn)品指標(biāo)要求。

還有一位客戶給他打電話，明確了下一批供應(yīng)的新型無(wú)磁軸承合金材料的性能指標(biāo)，敲定了新訂單。

在河鋼材料技術(shù)展館，記者看到了由這種材料制成的軸承零部件。黑色裝飾框內(nèi)，共6個(gè)圓環(huán)。圓環(huán)有大有小，大的圓環(huán)也只有小拇指指甲大。“別看它們身板小、不起眼，卻有力支撐了航空航天關(guān)鍵零部件制造升級(jí)。”崔毅說(shuō)。

“馬工，軸承合金要上新了。”崔毅趕緊聯(lián)系位于張家口市的河鋼集團(tuán)張宣科技特材研制公司工程師馬超，分享喜悅的同時(shí)，與其一塊商議新產(chǎn)品生產(chǎn)方案。

早部署、快行動(dòng)。2023年12月26日，在張宣科技特材研制公司特冶作業(yè)區(qū)，真空感應(yīng)爐等設(shè)備開(kāi)足馬力運(yùn)轉(zhuǎn)，全力配合河鋼材料技術(shù)研究院此次產(chǎn)品訂單進(jìn)行備貨。

圍繞重大裝備關(guān)鍵材料需求，河鋼材料技術(shù)研究院陸續(xù)開(kāi)發(fā)了高溫合金、耐蝕合金等系列產(chǎn)品，形成了高附加值產(chǎn)品集群。

依托河鋼材料技術(shù)研究院，河鋼瞄準(zhǔn)高精尖領(lǐng)域和“卡脖子”技術(shù)加強(qiáng)科研攻關(guān)，推進(jìn)“鋼鐵向材料”轉(zhuǎn)型，加速邁向新材料“藍(lán)海”。2023年，河鋼累計(jì)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品186個(gè)，其中，18個(gè)產(chǎn)品填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，21個(gè)產(chǎn)品替代進(jìn)口。

軸承是機(jī)械裝備中轉(zhuǎn)動(dòng)的“軸”的零件，在航空航天、軌道交通、高端機(jī)床等領(lǐng)域扮演重要角色，其高端市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷。

國(guó)產(chǎn)高端軸承研制為啥這么難？

崔毅解釋，高端軸承需要具備高耐磨、耐疲勞等長(zhǎng)壽命服役性能，有些特殊應(yīng)用領(lǐng)域還需要兼具耐腐蝕、無(wú)磁等特性。這要求軸承材料組織穩(wěn)定性高，雜質(zhì)元素含量控制到極低水平。以氧含量為例，質(zhì)量分?jǐn)?shù)需要降低至百萬(wàn)分之八甚至更低。

另一方面，由于高端軸承材料需要加入大量合金元素改善綜合性能，為避免對(duì)塑性加工帶來(lái)不利影響，還要求軸承材料合金元素做到均勻分布。

“萬(wàn)事開(kāi)頭難。”崔毅回憶說(shuō)，研發(fā)之初，材料氧含量控制不穩(wěn)定，出現(xiàn)升降反復(fù)。材料塑性加工過(guò)程中也常出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。

優(yōu)化元素配比、調(diào)整工藝參數(shù)……經(jīng)過(guò)上百輪摸索與嘗試，用了兩年時(shí)間，他們才攻克了難題。

2022年10月，崔毅帶著研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)到張宣科技特材研制公司，讓科創(chuàng)成果走出實(shí)驗(yàn)室，躍上生產(chǎn)線。

“實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)線的設(shè)施、環(huán)境不一樣。”崔毅說(shuō)，生產(chǎn)的首批樣本，出現(xiàn)了一個(gè)預(yù)想不到的問(wèn)題——氮元素偏高。

多番試驗(yàn)后，他們發(fā)現(xiàn)，“病根”在于精煉工藝參數(shù)制定不合理。通過(guò)優(yōu)化精煉工藝，問(wèn)題迎刃而解。

經(jīng)過(guò)與中國(guó)鋼研科技集團(tuán)鋼鐵研究總院聯(lián)合研發(fā)攻關(guān)，打通從實(shí)驗(yàn)室研究到批量生產(chǎn)的“最后一公里”，崔毅帶隊(duì)開(kāi)發(fā)的新型無(wú)磁軸承合金材料終于走向市場(chǎng)。這意味著河鋼新材料家族再添新丁，助力壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力。

省委經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型，支持鋼鐵企業(yè)發(fā)展材料級(jí)產(chǎn)品。

聚焦前沿，勇攀高峰，一個(gè)個(gè)新材料項(xiàng)目取得突破性進(jìn)展。

河鋼自主研發(fā)的高純釩材料，成功入選國(guó)家第七批制造業(yè)單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品名單；開(kāi)發(fā)的新型油井管材料完成工業(yè)試制，可助力油氣資源開(kāi)采，替代進(jìn)口；開(kāi)發(fā)的高端齒輪用鋼，滿足長(zhǎng)壽命和運(yùn)行穩(wěn)定性等性能要求……

“從鋼鐵到材料，從制造到服務(wù)，河鋼持續(xù)加大研發(fā)投入，加速邁向高端市場(chǎng)。”河鋼集團(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)于勇說(shuō)，2023年河鋼研發(fā)投入超過(guò)100億元，同比增長(zhǎng)27%。兩年來(lái)，累計(jì)實(shí)施了1300余個(gè)研發(fā)項(xiàng)目，著力解決行業(yè)引領(lǐng)性、前沿性、突破性難題。

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