“雪游龍”賽道“耐候鋼”契合北京冬奧會(huì )綠色辦奧理念

這兩天，位于北京延慶小海陀山的國家雪車(chē)雪橇中心，牽動(dòng)著(zhù)南京鋼鐵股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)南鋼)研究院腐蝕技術(shù)研究所副所長(cháng)、高級工程師蔡佳興的目光。

在那里，一條國際標準的雪車(chē)雪橇賽道蜿蜒而下，仿佛一條游龍盤(pán)桓在山嶺之間。這條被稱(chēng)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(chē)雪橇賽道。賽道全長(cháng)1975米，共有16個(gè)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(jiàn)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(huì )前，南鋼耐候鋼已成功運用于國家多個(gè)重大工程和大國重器上，比如川藏鐵路拉林線(xiàn)藏木特大橋。

與以往不同，這次生產(chǎn)的耐候鋼要能適應零下40攝氏度的環(huán)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(huì )形成致密和附著(zhù)性很強的保護膜，阻礙銹蝕往里擴散和發(fā)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(jīng)過(guò)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(huì )綠色、共享、開(kāi)放、廉潔的辦奧理念。

除了從成分體系中選出最優(yōu)的方案，產(chǎn)品研發(fā)團隊在軋制和冷卻等生產(chǎn)工藝方面也進(jìn)行了革新。南鋼板材事業(yè)部技術(shù)研發(fā)處能源用鋼研發(fā)室副主任潘中德告訴科技日報記者，“團隊開(kāi)發(fā)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(shí)，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(huán)境下服役時(shí)才不易斷裂;軋后鋼材進(jìn)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(huì )繼續長(cháng)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(huì )其他場(chǎng)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(huì )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(lián)合自主研發(fā)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(huì )的辦賽理念之一。賽事期間，北京冬奧會(huì )所有場(chǎng)館將實(shí)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(wù)北京冬奧場(chǎng)館實(shí)現100%綠電供應的重點(diǎn)工程。

據悉，南鋼為這座“超級充電寶”提供了萬(wàn)噸以上的水電鋼，研發(fā)人員依托產(chǎn)銷(xiāo)研學(xué)平臺，對市場(chǎng)門(mén)檻高、專(zhuān)業(yè)性強的水電用高強鋼加大開(kāi)發(fā)力度，成系列開(kāi)發(fā)了600兆帕級和800兆帕級高強度調質(zhì)壓力容器用鋼，相關(guān)技術(shù)水平達到了國內先進(jìn)水平。

距離豐寧約180公里外的北京，運動(dòng)員們將從冬奧村往返比賽場(chǎng)館間。此前，南鋼拿到了北京冬奧會(huì )奧運村鋼結構的訂單，為冬奧村提供了近一半的房屋提供鋼結構的鋼材。

近年來(lái)，南鋼建立大氣腐蝕試驗站，在研究院設立腐蝕技術(shù)研究所，致力研發(fā)各類(lèi)耐腐蝕的新型高端鋼材，著(zhù)力創(chuàng )新改造抗腐蝕設備、先進(jìn)腐蝕手段研究等。近5年，僅南鋼腐蝕技術(shù)研究所就申請38項專(zhuān)利。南鋼大氣腐蝕試驗站，也已被納入“國家材料環(huán)境腐蝕平臺”。

蔡佳興表示，下一步他將和團隊一起研發(fā)出更多新型耐腐蝕鋼材、抗腐蝕技術(shù)，深入市場(chǎng)，貼近用戶(hù)需求，解決用戶(hù)痛點(diǎn)，用先進(jìn)鋼材撐起制造業(yè)的“脊梁”。(科技日報記者 金鳳)

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