這兩天，位于北京延慶小海陀山的國家雪車雪橇中心，牽動著南京鋼鐵股份有限公司（以下簡稱南鋼）研究院腐蝕技術研究所副所長、高級工程師蔡佳興的目光。
在那里，一條國際標準的雪車雪橇賽道蜿蜒而下，仿佛一條游龍盤桓在山嶺之間。 這條被稱為“雪游龍”的賽道，是世界第 17 條、亞洲第 3 條、中國第 1 條雪車雪橇賽道。 賽道全長 1975米 ，共有 16 個彎 ，垂直落差 121 米。 頗具挑戰的是，“雪游龍”由于與空氣直接接觸，表面又需要反復制冰，這要求鋪就 “雪游龍”的鋼板具有較強的“耐大氣腐蝕 性”。南鋼為“雪游龍”量身定制的“耐候鋼” 將在那里見證奧運健兒角逐競技。
為鋼材加微量元素抗腐蝕，細晶均勻化更耐低溫
“耐候鋼”指的是耐大氣腐蝕鋼材。在北京冬奧會前，南鋼耐候鋼已成功運用于國家多個重大工程和大國重器上，比如川藏鐵路拉林線藏木特大橋。 與以往不同，這次生產的耐候鋼要能適應零下 40 攝氏度的環境。 “耐候鋼是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼。這次研制的鋼材，要在鋼中加入 磷、銅、鉻、鎳等微量元素，這樣鋼材表面會形成致密和附著性很強的保護膜，阻礙銹蝕往里擴散和發展，保護銹層下面的基體，以減緩其腐蝕速度。”蔡佳興告訴科技日報記者，經過特殊的工藝調試，耐候鋼具備了強韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性。它的耐大氣腐蝕性是普通鋼的 8 倍， 高度契合北京冬奧會綠色、共享、開放、廉潔 的辦奧理念。
除了從成分體系中選出最優的方案，產品研發團隊在軋制和冷卻等生產工藝方面也進行了革新。南鋼板材事業部技術研發處能 源用鋼研發室副主任潘中德告訴科技日報記者，“團隊開發了基于鋼組織細晶均勻化的控 軋與冷卻工藝。采用兩階段軋制、超低溫軋制時，要把軋制后鋼材的晶粒尺寸控制得更加細小、均勻化，這樣鋼材在更低溫度環境下服役時才不易斷裂；軋后鋼材進行快速冷卻， 冷卻速率也要比日常的耐候鋼更低，所以我們增加了冷卻的水量，讓鋼材的溫度瞬間降低到約 500℃，以保證鋼材的晶粒尺寸不會繼續長大。”
高強度結構鋼 、水電鋼“組團”保障冬奧
用于“雪游龍”的耐候鋼并不孤單。在冬奧會其他場館和部分保障項目中，“雪游龍” 的“兄弟姐妹”也組團“鑄就堅強”。其中，國家高山滑雪中心、國家跳臺滑雪中心用上了南鋼提供的高強度結構鋼。京張高鐵是北京2022年冬奧會的重要交通保障設施 。 官廳水庫大橋猶如一顆璀璨明珠鑲嵌在京張高鐵之間 。 這座大橋便采用了南鋼聯合自主研發的耐候橋梁鋼焊絲，保障了焊接接頭與母材有一致的耐蝕性。
綠色是北京冬奧會的辦賽理念之一 。 賽事期間，北京冬奧會所有場館將實現綠電供應，這在奧運史上尚屬首次。位于河北省豐寧縣的豐寧抽水蓄能電站，是目前世界上裝機容量最大的抽水蓄能電站，也是服務北京冬奧場館實現 100%綠電供應的 重點工程。據悉，南鋼為這座“超級充電寶”提供了萬噸以上的水電鋼，研發人員依托產銷研學平臺，對市場門檻高、專業性強的水電用高強鋼加大開發力度，成系列開發了 600 兆帕級和 800 兆帕級高強度調質壓力容器用鋼，相關技術水平達到了國內先進水平。距離豐寧約 180 公里外的北京，運動員們將從冬奧村往返比賽場館間。此前，南鋼拿到了北京冬奧會奧運村鋼結構的訂單，為冬奧村近一半的房屋提供鋼結構的鋼材。
近年來，南鋼建立大氣腐蝕試驗站，在研究院設立腐蝕技術研究所，致力研發各類耐腐蝕的新型高端鋼材，著力創新改造抗腐蝕設備、先進腐蝕手段研究等。近 5 年，僅南鋼腐蝕技術研究所就申請 38項專利。南鋼大氣腐蝕試驗站，也已被納入“國家材料環境腐蝕平臺”。
蔡佳興表示，下一步他將和團隊一起研發出更多新型耐腐蝕鋼材、抗腐蝕技術，深入市場，貼近用戶需求，解決用戶痛點，用先進鋼材撐起制造業的“脊梁”。
來源：科技日報
