项目编号 | I14-2019-F002 |
项目名称 | 高性能低合金耐蚀钢系列钢种研制及应用成套技术 |
候选单位 | 北京科技大学 首钢集团有限公司 南京钢铁股份有限公司 鞍钢股份有限公司 |
候选人 | 李晓刚 杨建炜 黄一新 任子平 程学群 章 军 祝瑞荣 杜翠薇 张达威 刘 锟 楚觉非 赵柏杰 曹建平 解德刚 刘 超 赵晋斌 黄运华 刘智勇 严 玲 任 毅 李 翔 马宏驰 肖 葵 |
项目简介 | 随着我国经济建设高质量发展和“一带一路”战略实施,重大工程建设对钢铁材料提出了绿色和长寿命的新要求。耐蚀调控微观理论不足和高性能耐蚀钢制备与应用关键技术缺乏,导致我国低合金钢耐蚀性差、品种少,是制约自主品牌研发应用和“走出去”战略的“卡脖子”难题。该项目历经十余年,在国家973和北京市项目支持下,建立了先进的耐蚀调控理论和评价技术,研制了系列钢种及配套技术,实现了我国低合金耐蚀钢升级换代、重大工程示范和产业化,主要技术创新:
1)提出了微纳米硬质夹杂物和阴极相诱发腐蚀起源理论,国际首创了基于提高耐蚀性的Nb、Sb、Ca、RE等微量元素夹杂物软化和微纳米组织调控的技术,打破了美国和日本的I和V指数法指导设计耐蚀钢的传统理念,实现了主合金和微合金元素协同控制钢的腐蚀性能,研制出系列高性能低合金耐蚀钢。
2)发明了基于腐蚀大数据的短期暴晒试验和环境谱试验相结合的腐蚀寿命预测技术,在线腐蚀数据采集量达到TB/年量级,结合理论建模,实现了“经验指导实验”向“理论预测+实验验证”耐蚀钢研发模式的转变,与常规长周期暴晒方法相比,研发周期缩短50%,起到了国际引领作用。
3)发明了内陆环境钢制构筑物免涂装用高性能系列钢板、高耐蚀焊材及螺栓和绿色高效表面处理的成套技术,钢板腐蚀速率低于0.005mm/a,内锈层稳定期少于10天,实现了构筑物与环境协调性及全生命周期免维护,应用于北京2022冬奥设施、官厅水库特大桥等重点工程,填补国内空白。
4)发明了高温、高湿、高盐等严苛腐蚀环境用高Ni、含Sb等系列高耐蚀钢及配套涂装关键技术,攻克了重大装备与设施长效防腐和安全服役的技术难题,应用于“一带一路”标志性工程中马友谊大桥等重大工程,为我国海洋战略奠定了材料基础。
中国腐蚀与防护学会成果鉴定认为“微量元素调控和大数据评价技术为国际首创”,获得国际腐蚀工程师协会最高研究奖和技术贡献奖,获国际发明专利2件和国家发明专利51件;发表 SCI 论文 156 篇,被引用8404次;专著5部;国标11项,行标 24项。
该项目开发的耐蚀钢系列产品国内市场占有率第一,其中海洋耐蚀钢和免涂装桥梁钢市场占有率95%以上。成果应用于集装箱、造船、海上风电和高铁等领域24个重点工程。近三年累计销售1227万吨,总收入435亿元,新增利税12.5亿元,为我国钢铁业高质量发展和“一带一路”国际合作做出了重要贡献,为北京成为国家级腐蚀科学数据中心和高精尖耐蚀新材料研发中心奠定了基础。 |
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