查看原文
其他

神舟十一号升空!盘点钢铁行业对中国航天事业的贡献!

2016-10-18 泰科钢铁网 泰科钢铁

2016年10月17日7时30分,搭载着神舟十一号载人飞船的长征二号F遥十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,顺利将景海鹏、陈冬2名航天员送入太空。那么钢铁行业到底对此有什么贡献呢?


俗话说,“一代材料、一代产品”,材料研究作为各学科的基础,一直是各国家所关注的战略性行业。材料的研制水平的高低,从某个程度上讲就是国家航天事业发展的水平,钢铁及其合金材料在航天中的地位更是举足轻重,就拿这次的长征二号F遥十一运载火箭来说,起飞质量479.8吨,其中高强度钢占了相当比重。

世界发达国家在高强度特殊钢领域的研究成果对别的国家都是高度机密,技术封锁、高昂的原材料进口价格,曾经严重制约发展中国家航天事业的发展,可是现在这一局面已经被我国的钢铁行业工作者自己改变了。泰科钢铁网为大家一一盘点钢铁行业中为中国的航天事业做出突出贡献的单位!

1、东北特钢


东北特钢集团旗下的抚顺特钢公司为“长征二号ft2”运载火箭的核心部件及诸多重要部件提供了特殊钢材料,包括高强钢、高温合金和不锈钢3个系列的20多个品种;

旗下的大连精密合金有限公司为运载火箭提供了多种型号特种不锈钢带、软磁合金钢带

旗下的大连特殊钢丝公司提供了多种型号的高强度不锈弹簧钢丝、合金冷镦钢丝、合金弹簧钢丝、不锈冷镦钢丝

长期以来,东北特钢集团先后为我国“神舟”系列宇宙飞船、“长征”系列火箭、“嫦娥”探月工程等重大项目提供了多种关键材料,为我国航空航天和军工事业的发展作出突出贡献。其中,抚顺特钢公司为确保满足国家高科技领域特殊钢材料需求,高度重视航天用材料的研发、生产及管理。近年来更是加大了在特殊钢材料领域的科研、技改力度。目前已建成国内最大的特冶炉群,是高端材料生产企业。随着我国航空航天事业进入高速发展期,对航空航天用特殊材料的需求也不断增加,这为抚顺特钢公司增加高端产品产量、提升技术工艺水平、调整品种结构提供了难得的历史机遇和广阔的发展平台。

东北特钢集团高度重视新产品研发工作,在技术创新和产品创新上不断取得新突破,更好地满足市场和用户的需求,全面提升企业核心竞争力。据统计,仅2016年1月至8月,新产品试制419个,产量达到33.6万吨,产值实现28.8亿元。从产量上看,新产品占比29.1%,而其产值占比达到42.7%。


东北特钢堪称中国特殊钢“摇篮”,大连特钢始建于1905年,抚顺特钢始建于1937年,北满特钢建成投产于1957年。在中华人民共和国的历史上,东北三大特钢创造了无数个第一:生产出中国第一炉不锈钢、第一炉高速工具钢、第一炉高强钢和超高强钢、第一炉精密合金、第一炉高温合金……为中国第一艘宇宙飞船、第一颗人造卫星、第一枚导弹、第一次发射远程运载火箭、第一架新型飞机、第一艘核潜艇、第一辆重型坦克等的研制,提供了重要的原材料。在我国发射成功的“神舟”系列宇宙飞船、“嫦娥”探月计划以及研制“歼十”战斗机、国产大飞机项目、新一代驱逐舰、核潜艇等领域,东北特钢都为其研制和提供了关键材料。东北特钢同时为发展我国核电事业、风力发电设备、高速铁路、轿车国产化、石油开采用钢更新换代等研制和提供了大量特殊钢新材料。东北特钢一直承担着国家黑色冶金新材料研制50%以上的科研课题。

第一颗原子弹、第一颗氢弹、第一颗人造卫星的研制成功,抚顺特钢提供了重要原材料;从我国自行研制的第一枚导弹到各类中程远程运载火箭,其耐高温、高强度、高灵敏度的关键材料均由抚顺特钢提供;我国“神舟”系列宇宙飞船、“嫦娥一号”探月卫星运载火箭上,抚顺特钢提供了各种关键材料;从新中国第一代战斗机到当代最先进的战斗机,抚顺特钢提供了高纯、超高强钢。国庆五十周年,天安门广场大阅兵,在展示的新式武器上所使用的特殊钢新材料中,80%以上由抚顺特钢提供。

2、中国钢研


钢研高纳公司承担了长七火箭发动机的心脏——涡轮叶盘和全部热端部件的研制任务。从1997年关键技术攻关开始,钢研高纳针对液氧煤油发动机独有的苛刻服役条件,发明了液氧煤油发动机专用涡轮盘材料,该合金在保证热强性的前提下,突破性地解决了多种问题,从而成就了液氧煤油发动机强劲的动力源泉。

解决了材料研制问题,又经过多系列研究,解决了制造和焊接难题,完成了核心部件整体涡轮叶盘和全部热端部件研制任务。所有材料和零部件通过了多次试车考核,表现出了优秀的服役能力,满足了我国液氧/煤油高压补燃火箭发动机关键材料需要。

钢铁研究总院(中央研究院)作为液氧煤油发动机用材料最重要的承研单位,其研发的高强不锈钢是长七火箭发动机的主体材料。研发团队攻克道道难关,研制的系列材料力学性能均达到或超过国际同种材料水平,成功解决了我国液氧煤油高压补燃发动机关键用材从无到有的问题。


研发团队还针对地处低纬度地区的海南文昌航天发射场“高温、高湿、高盐雾”的特殊气候环境,对高强不锈钢的腐蚀行为和防护措施进行了系统、全面的研究。研究团队于海南选取与文昌气候环境接近的琼海、万宁地区,进行了暴露模拟试验,系统掌握了发动机材料及构件的腐蚀规律及其主要影响因素,提出了加强腐蚀防护的关键工艺措施。这一研究成果获得了航天六院的高度认可,为液氧煤油发动机适应海南文昌基地的发射任务作出了重要贡献。

钢铁研究总院(中央研究院)作为中国运载火箭技术研究院的长期优秀供应商,所生产的材料,一部分应用在长征七号三级伺服机构上。数字伺服机构与发动机一起构成各级推力矢量控制系统,跟随电子指令运动,对火箭进行姿态控制。一部分应用在姿态控制的激光捷联惯导组件中。惯导组件作为捷联惯性系统的核心部件,在运载火箭控制系统中负责测量箭体相对空间的速度和加速度,经过坐标变换和计算机计算后,可得到箭体的各种导航信息。

3、宝钢特钢


全新改进型长征二号F运载火箭,其火箭尾喷管关键材料——GH3600精细薄壁管由宝钢制造。

半个多世纪以来,宝钢特钢为我国的航空航天领域提供了诸多高端材料——1960年3月成功研制国内第一支航空不锈钢管;上世纪60年代中期研发成功航空发动机火焰筒、涡轮盘、涡轮片用高温合金;70年代为长征系列运载火箭提供高温合金材料;80年代研发出航天发动机核心部件用材;本世纪初研制出飞船姿态控制系统发动机新型高温钛合金材料……

早在上世纪60年代,宝钢特钢事业部的前身——上钢五厂就引进了当时国际先进的真空感应炉和真空自耗炉,并在国内首次将这种冶炼工艺运用到了高温合金的生产中。科研人员打破技术封锁,摸索出了一套独有的工艺技术,用该种工艺技术冶炼出来的高温合金成功应用在航空发动机上后,使发动机的寿命延长了一倍,大幅缩短了我国在高温合金领域与国外先进水平的差距,为我国的航天事业作出了巨大贡献。此后,宝钢特钢的高温合金产品质量和技术水平不断提升,满足了我国航天运载火箭发动机不断升级的使用要求,成功经受了东风五号、长征系列运载火箭等100多次的发射考验。自上世纪70年代末起,宝钢特钢还承担了国家航天用特种钢材的研制任务,由其提供的高性能棒材和规格齐全的管、饼、环、板材以及各种模锻件、自由锻件、等温锻件等满足了我国航空航天事业发展的高要求。长征四号火箭、神舟飞船、长空一号卫星、风云一号及二号气象卫星等这些代表中国航天事业高科技水平的弹、船、星、箭四大系列产品大都采用了宝钢的特钢精品,我国第一枚探空火箭、长征二号乙和长征四号乙运载火箭等这些高科技产品所需的合金钢材90%以上也都来自宝钢特钢。30多年来,我国所有的运载火箭一、二级推进发动机用高温合金、神舟系列飞船姿态控制系统发动机用高温钛合金,全部由宝钢特钢独家提供。
1998年,上钢五厂进入宝钢后,特钢航天尖端用特种材料的研发实力、制造管理、装备水平等得到了大幅提升,不断为支撑我国航空航天事业的“飞天之梦”写下新的篇章。在“十五”和“十一五”期间,宝钢特钢先后主持或参与了航空科研和生产项目百余项,与航天产品配套制造单位携手攻关,为长征系列火箭、神舟系列飞船以及各类卫星等高科技尖端产品提供了大量特钢新材料。用于运载火箭发动机整体涡轮转子的高温合金材料和用于推进舱发动机核心部件的钛合金材料,已经成为宝钢具有自主知识产权和国际先进水平的拳头产品,在神六、神七载人飞船上都得到了成功应用。

4、攀钢集团江油长城特殊钢有限公司


长征七号运载火箭采用了我国具有自主知识产权的两种新型液氧煤油高压补燃发动机,是我国目前近地轨道运载能力最大的火箭,大大提升了中国航天的综合实力。攀长特为我国新一代运载火箭发动机——液氧煤油高压补燃发动机研制了多种新材料。这些材料为液氧煤油高压补燃发动机的顺利研制奠定了坚实基础。

S系列低温用钢是液氧煤油航天发动机用钢,为攀长特独家专供品种,主要用于制造我国新一代大推力火箭用发动机内各种重要零部件。这种钢生产技术要求非常高,成分控制难度大。

自1997年起,国家就成立了长征新一代大推力火箭发动机——液氧煤油高压补燃发动机用材料研究项目,研发5种新型材料,攀长特承担了其中3种材料的研发任务。在多年坚持不懈研发进程中,攀长特不断改进技术,优化工艺,使新材料性能持续改善升级,且能稳定供货。


攀长特作为攀钢旗下唯一的特钢企业,是国家重点特殊钢科研、生产基地,国家重点军工配套企业和四川省大型骨干企业。经过五十年的建设发展,形成了“特钢生产工艺优、专用设备配套全、科研开发实力强、产品技术含量高”的经营特色,产品覆盖面广,配套设施齐全,研发实力雄厚,拥有多项生产技术专利、多项专有技术,卫星装置用钢、抗氢脆HR系列钢、飞机涡喷发动机用钢填补了国内空白,先后研制生产了50多个牌号、300多个规格品种的新材料,为我国航空航天、兵器工业、核工业提供了近600项工程和国防军工材料。

5、重钢钢研所


重钢集团下属的重庆钢铁研究所为长征2F火箭和神州九号飞行器提供了自主研发的黑色金属材料

研究所承担着中国运载火箭研究院“长征系列运载火箭型号物质”的黑色金属材料研发和制造任务。该研究所为中国运载火箭研究院提供的黑色金属材料占其需求量的大部分,目前生产的钢种有数十种。
重钢钢研所自主研发并制造的精品黑色金属材料和专用磁钢材料及航空用管材等产品已运用于我国各类运载火箭、“神舟系列飞船”及“嫦娥系列卫星”。

6、太原钢铁


2016年7月3日“长七”发射任务当中,太钢承担了其中的三大类钢铁材料,其中第一大类是不锈钢产品,主要应用在火箭的发动机系统的尾喷管部位,第二大类产品是发动机系统的这个支撑结构,第三大类是纯铁产品

发动机系统的尾喷管就是我们在火箭尾部看到的类似大喇叭的部件,它的作用是通过调整喷出的高温高压气体的方向,使火箭在最短的时间内,达到起飞速度要求,新型燃料从零下100度,瞬间燃烧到3000度的高温,对钢材的耐高温、耐腐蚀性能提出了苛刻的要求。
太钢集团军工与核电产品开发业务部部长李志斌:控制耐高温,就要增加钢里面的碳含量,但是对耐腐蚀性能又不利,所以要求成分控制的精准度非常高,必须得找见其中最佳的控制点。想要精准控制这个点,就得保证钢的品质,对钢材的纯度要求,甚至要控制到99%以上。这个钢然要求我们在第一次完成炼钢以后,再进行一次精炼,相当于我们这个钢过了一次笊篱似的,把其它的杂质元素的都去除掉,然后使钢更纯净。三个零以下,99.99%这种纯度的材料要求。

太钢产品与航天工程结缘已久,从嫦娥月球探测器到神舟系列飞船,从“长征一号”到“长征十号”,太钢一次次的圆满完成我国航天重大任务,让山西制造真正成为山西骄傲。“天宫二号”及其长征二号FT2运载火箭关键部件,使用了太钢生产的不锈钢、高强度合结钢及电磁纯铁等产品,“太钢造”再次助力航天强国梦。

多年来,太钢人卯足冲天劲,不断研发航天新材料,打造航空航天精品钢材。太钢不锈钢冷、热轧产品和电磁纯铁等应用于“嫦娥探月工程”月球探测器、“神舟”系列飞船、“长征”系列运载火箭、“天宫一号”目标飞行器等,太钢成为我国航空航天专用钢重要生产企业。

7、包钢稀土研究院


包钢稀土研究院长期为长征系列运载火箭提供用于火箭定位、导航的关键器件—钐钴永磁辐射环。

上个世纪80年代初,稀土院新材料室被委以重任,成立了冶金部军工办军工试制组,开始对永磁材料展开研制。  从“神舟一号”到“神舟七号”的成功升空,再到“嫦娥一号”、“嫦娥二号”的顺利奔月,每一次运载火箭上都使用了包钢稀土研究院的永磁器件,包钢稀土研究院蒙稀磁业已经拥有了国际最先进的生产加工检测设备和技术,能够生产各种性能、各种形状的钐钴磁体器件,年产钐钴磁体200吨以上,包钢稀土研究院“瑞科稀土冶金及功能材料国家工程中心”还曾为美国发现号航天飞机阿尔法磁谱仪提供重要磁性材料。

8、新冶钢


2010年,新冶钢接到订单,为制造“天宫一号”运载火箭(长征二号F型火箭)发动机提供一种关键部件——特种合金无缝钢管

特种合金无缝钢管用于火箭一级火箭部分,要具有良好的耐高温性能,主要为火箭发动机输送燃料。发动机是火箭的心脏部位,而这些材料又是发动机心脏部位的关键部件,堪称‘心脏中的心脏’。从外观看,特种合金无缝钢管是一种普通的钢管,甚至与家用自来水管没什么差别。但其朴实的外表下,却隐藏着巨大的能量——从我国第一颗人造卫星“东方红一号”的成功发射到“神六”飞天和“嫦娥奔月”,这种钢管与新冶钢多项技术产品一起立下了汗马功劳,且因质量过硬获得了航空航天部门的表彰。2009年国庆阅兵盛典上,飞越天安门广场的“歼十”、“飞豹”等先进战斗机发动机上,同样安装有该特种钢管。


用于长征二号F型火箭上的特种合金无缝管生产过程十分复杂,历经20多道工序,从原材料采购、冶炼、加工、热处理等工序到成品,每一个生产链都有专人把守质量技术关。如果一个细小的环节出了差错,就会破坏整个生产链,导致前功尽弃,哪怕就是耐火材料上带有一点杂质,都会破坏钢水的质量。据该公司一名技术人员介绍,有一次,生产钢管的坯料就用了三批钢,前两批都因不合格而被重新冶炼!

9、西宁特钢


西宁特钢是国家重点航天用钢生产企业之一。多年来为国家重点航天项目提供了大量的高端材料,做出了突出贡献。公司曾荣获中国首次载人交会对接任务天宫一号、神州九号和长征二号F研制配套物资供应商、中国航天突出贡献供应商、9910工程突出贡献奖、产品实物质量金杯奖等荣誉称号。

10、北京科技大学


北京科技大学早在1956年就有专家开始研究硅对钢的回火转变的影响。在国内首次实验证实:硅元素阻碍马氏体分解,推迟碳化物的转变,减慢α-相的回复和再结晶进程,使它们在更高回火温度范围出现。因而含硅钢在低温回火时,有可能形成强度高、韧性好的回火马氏体组织。这个结果为以后我国第一颗人造卫星所用火箭壳体钢(32Si Mn Mo V)提供了硅的作用机理,促进了该壳体钢研制成功。

北京科技大学首次提出淬火及低温回火的回火马氏体钢的强度极限与α-相中碳含量的定量关系,指出Si-Mn-Mo-V系的回火马氏体具有最佳的强度—韧性的综合性能,为承担国防科工委下达的超高强度钢的研制任务提供了良好的基础。后来杨让课题组研制成了32SiMnMoV超高强度结构钢,成功地应用于我国东方红一号卫星和尖兵一号返回型卫星发射火箭的壳体材料,获得了1979年国家重大技术改进成果奖三等奖。

11、东北大学


东北大学冶金馆草坪前伫立着由中国运载火箭技术研究院于2014年捐赠给学校的长征五号运载火箭模型,是中国火箭技术研究总院为感谢东大在中国火箭自动控制领域做出的杰出贡献所立。不少东大学子长期默默地为中国航空航天贡献着自己的一份力量。

杰出代表:

张厚英,载人航天工程技术专家,1956年毕业于东北工学院机电系工业企业电气化专业。曾先后担任中国科学院计划局、高技术局局长,中国科学院高能物理研究所常务副所长,中国科学院空间应用中心总体部主任,国家载人航天工程应用系统总指挥。现任中科院空间总体部顾问。先后获得中科院科技进步特等奖、国家科技进步特等奖。
韩景全,运载火箭技术专家,1958年毕业于东北工学院冶金系有色金属压力加工专业,同年被分配到国防部第五研究院独立七室工作,即今天的中国运载火箭技术研究院北京航天材料及工艺研究所。1987年,韩景全参加了“长二捆”的研制工作,从开始方案论证到长征二号E火箭第一次研制性飞行一举成功,实际研制只用了18个月的时间,为我国运载火箭技术在国际上树立了荣誉。1988年至1998年,任中国运载火箭技术研究院副院长,分管技术管理工作。1998年至2007年2月,任型号总指挥,负责战术型号的研制工作。先后荣获航天部二等功一次,国家科技进步奖一等奖一次和国防科工委一等奖两次。


更多钢铁行业推荐阅读请点击下面链接或者访问泰科钢铁网:

全球10大钢铁企业掌门人:米塔尔“子承父业”,宗冈正二酷爱柔道,权五俊走技术路线

国内特钢生产技术考察报告

兴澄特钢考察交流报告

华润制钢赴巴登钢厂学习报告——标准化的生产管理

2016年中国22座千万吨级“钢铁之城”!你的城市上榜了吗?

2016年全球前50大钢厂全景照片!值得收藏!

近几年钢铁企业十大典型安全事故分析!前车之鉴,后事之师!

从2.5T到400T,全球钢铁企业各式容量转炉巡礼!

目前掌舵钢铁行业的大boss们都是来自哪些学校?什么专业?

行业的技术领头雁!历届中国冶金青年科技奖获奖名单!

国际领先水平!国内钢铁企业产品“特优质量奖”名单

历届中国冶金先进青年科技工作者名单!

钢铁行业十大成功转行:大多在本岗位出类拔萃,跨界后更是一飞冲天

钢铁行业中的中国工程院院士和中国科学院院士,膜拜吧!

钢铁行业近15年国家技术发明奖和国家科学技术进步奖

泰科钢铁网,专注于钢铁行业技术的论坛+智库,欢迎访问,参与讨论,www.itechgt.com。

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存