实现100%国产化，东北大学助力中国船舶工业实现新跨越！

近日，全球最大24000TEU超大型集装箱船在上海交付，国内多艘同级别集装箱船同时在建，彰显了中国创造的新跨越。在中国船舶工业具有里程碑意义的突破中，东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（RAL）在超大型集装箱船用大厚度、高止裂韧性钢板（止裂钢）全面国产化道路上贡献了自己的力量。

▲全球最大24000TEU超大型集装箱船交付

大厚度止裂钢主要应用在船体中部、顶部的舱口围顶板及上甲板边板等关键部位，能够保障船体结构安全，抵抗大型脆性裂纹的传播，防止灾难性事故的发生。但是，大厚度、高强度、止裂韧性优异的船舶用止裂钢生产难度极大：一是采用连铸坯生产特厚钢板存在轧制压缩比不足的制约；二是轧制变形渗透和轧后冷却在钢板厚度方向存在不均匀现象；三是较低终轧温度极大考验着厚板轧机的轧制力和扭矩极限。

▲大厚度止裂钢的应用位置

2013年，国际船级社提出−10°C止裂韧性≥6000 N/mm3/2的止裂性能指标，要求新建的集装箱船采用50~75 mm厚止裂钢板−10°C止裂韧性必须≥6000N/mm3/2。2021年，又将80~100 mm厚钢板−10°C止裂韧性≥8000N/mm3/2纳入到国际标准中，极大提高了特厚止裂钢板的生产技术门槛。2020年以前，只有外国一家公司能够生产−10°C止裂韧性≥8000 N/mm3/2的100 mm厚EH47止裂钢，生产技术对外严格保密。国内只能生产最大厚度92 mm的同级别产品，且−10°C止裂韧性均˂8000 N/mm3/2，国内止裂钢产品和国际先进水平存在明显差距。

在这种背景下，东北大学与南京钢铁合作，于2018年先后开发出50~92mm系列厚度规格的EH40、EH47止裂钢板。2020年，在对大厚度止裂钢本质深度理解的基础上，提出以全厚度显微组织细化、均匀化和织构控制为核心的NEU-Rolling新型轧制工艺及裂纹尖端“多峰”分布的断裂模式，指导南京钢铁在国内率先研发出100 mm厚EH47、EH40止裂钢板，−10°C止裂韧性分别为9041和9951N/mm3/2，厚度规格和止裂韧性均达到全球领先水平，彻底打破国外高止裂韧性钢板的技术壁垒。

▲开发钢板裂纹尖端“多峰”分布断裂模式与传统工艺“单峰”分布断裂特点

目前，南钢50~95mm厚EH40、EH47止裂钢已整单应用于多艘全球最大的24000TEU集装箱船，并实现了100mm厚止裂钢全球唯一供货。2021年，中国钢铁工业协会组织召开南京钢铁“厚船用高止裂韧度特厚钢板”成果评价，中国工程院翁宇庆院士担任主任、毛新平院士担任副主任的评价委员会认为100mm厚钢板止裂韧性达到“国际领先水平”。

▲开发的100mm厚止裂钢全国首发

受疫情影响，全球海运效率降低，致使运力紧张，全球“买船热”升温。2021年，我国造船完工量、新接订单量、手持订单量以载重吨计分别占世界总量的47.2%、53.8%和47.6%，继续保持世界领先，国际竞争力进一步增强。据统计，国内造船行业高速增长的态势将一直持续。船舶工业的高速发展将对90mm厚度以上高技术止裂钢板有大量的需求。在此背景下，依靠自主创新、加快核心关键技术攻关，成为逐步完善国内产业链、支撑中国船舶工业可持续发展的契机。我国超大型集装箱船用止裂钢在危机中实现100%的国产化就是最好的证明，标志着我国特厚止裂钢技术实现了从“跟跑、到并跑、再到领跑”的角色转变，跻身于国际先进行列，体现了中国创造新高度的先发优势。

▲未来五年国内造船行业持续的高速增长态势

RAL创造性开发出的NEU-Rolling新型轧制工艺，细化特厚钢板全厚度有效晶粒，突破连铸坯与钢板厚度压缩比过低的约束。相关技术可推广应用至水电、容器等对止裂性能有要求的其它产品，解决制约我国钢铁行业高强韧性特厚钢板发展的关键共性难题。

近年来，RAL面向冶金工业发展进程的关键共性技术问题，开展高质量、低成本绿色轧制技术和高品质钢铁材料方面的研究，为轧制领域的技术创新提供了众多原创性理论和关键技术储备，是中国在轧制领域实现从“跟跑”到“领跑”的核心力量。

来源 | 中国冶金报 冶金传媒 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室

编辑 | 吕佳悦

责编 | 刘宇豪 迟美琪

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