莱芜钢铁集团银山型钢有限公司联合北京科技大学及相关耐磨钢用户单位，形成了“产学研用”相结合的攻关团队，本项目从用户个性化需求着手，开展了基础理论、关键共性技术攻关，攻克了低裂纹敏感指数高强耐磨钢生产技术、厚规格耐磨钢窄硬度区间控制技术、耐磨蚀高强钢板组织调控控制技术和高强度耐磨钢板三枪切割装备技术，开发了易焊接高均质耐磨蚀系列耐磨钢板及其配套应用技术，满足了用户差异化需求。

本项目属金属材料加工制造科学技术领域。 随着油气资源开采逐步向高寒地区进军，极地等高寒地区对热轧H型钢等的需求日益增加。北极等气候条件恶劣的高寒地区使用的结构钢要求在-60℃以下具有高的强度、良好的韧性和焊接性能，普通结构钢不能满足要求。热轧H型钢由于其复杂的断面结构和厚度规格范围宽而具有更大的技术难度。马钢自2011年起瞄准该领域开展了关键制造技术研究，取得了技术突破并实现了工程应用。 主要技术创新点为： 1）突破国内外Nb-Ni、V-Ni和Ti-N等微合金化设计技术的限制，首次设计了-60℃条件下低温韧性和焊接性能优异的大H型钢V微合金化与中小H型钢Nb-V复合微合金化经济型合金体系，实现了工业化应用。 2）开发了V和Nb-V微合金化异型坯表面裂纹控制技术，解决了含Nb、V、Al的亚包晶钢异型坯表面裂纹问题，实现了铸坯无清理轧制，形成了高效稳定的异型坯连铸技术； 3）通过有限元模拟、实验室和中试试验，研究了加热、变形与冷却等工艺对晶粒长大、变形渗透、再结晶及相变的作用机制，开发了大H型钢的低温轧制+弛豫-析出-控制相变与小H型钢的高温轧制及超厚规格的变形渗透控制技术； 4）研究了焊接材料强韧性匹配、焊接方法、焊接工艺参数等对热轧H型钢焊接接头微观组织和性能的影响，揭示了焊接工艺、组织和性能间的规律，首次开发了满足-60℃低温韧性要求的V与Nb-V微合金化热轧H型钢焊接技术。 项目申报国家发明专利6项，授权4项，形成企业技术秘密9项，发表科技论文7篇，制定企业标准3项，形成了完整的具有自主知识产权的高寒地区热轧H型钢制造与应用技术，总体水平达到国际先进。 应用该技术，马钢在国内率先开发出-60℃条件下低温韧性和焊接性能优异的高强度系列热轧H型钢，其碳当量为0.34~0.38%，-60℃低温V型冲击功达280J。于2014年6月国内率先取得欧盟CE证书，8月国内首家通过法国Technip公司认证并获得法国道达尔公司全球油气项目供应商资格，实现批量供货，填补国内空白。已开发52个规格的H型钢，翼缘厚度覆盖4.5~50mm，实现了国内最厚规格50mm高低温韧性H型钢的突破。为全球最大的油气结构工程Yamal项目供货近5万吨，成为国内海洋工程龙头企业中石油海工、中海油海工等首选供应商。实现新增产值2.9亿元，新增利税1.7亿元。经济效益和社会效益显著。

现代桥梁向大跨度、重载荷、全焊接、绿色环保方向发展，对结构用钢板提出低屈强比、优异的高强韧性匹配、良好的焊接性能和耐大气腐蚀性要求。项目实施初期，高强度钢板存在屈强比偏高，特厚板截面性能稳定性差、焊接效率低，耐候钢焊接适应性差，尚未形成成熟、稳定的高性能桥梁钢制造和应用技术。 从行业需求出发，首钢联合中铁山桥、中铁宝桥两大桥梁制造集团，基于TMCP工艺进行系统研究、技术创新和攻关，开发出新一代低屈强比易焊接高性能桥梁钢产品和配套焊接材料及工艺，解决了高性能桥梁钢制造和应用难题。

本项目重点针对国内外大型水电站用特厚高强钢在野外恶劣施工环境下的应用技术和服役安全性难题进行系统研究、技术创新及技术攻关，主要内容包括：1）低预热/不预热、适应大热输入易焊接特厚高强水电钢开发；2）120～150mm高韧性特厚板开发和配套高效焊接技术；3）适应大热输入800MPa级焊材开发；4）满足多制约因素条件下，钢板的成分、组织、性能、焊接性能的预测模型及快速设计方法建立。

半挂车的安全性的一个重要环节取决于连接车身与挂车之间车桥的性能。传统的半挂车后桥采用三段式焊接生产工艺，即用25mm左右的钢板弯成方管后，两头再焊接轴头，主要存在工艺过程复杂，且焊缝处质量难以保证等缺陷。“整体热成形车桥”突破传统的分段式加工工艺，与焊接式车桥相比，具有重量轻，刚性好，承载能力强等优点，较好地解决了车桥在使用过程中的易变形、易弯曲、易疲劳断裂和使用寿命低等问题。本研究主要应用于炼钢连铸技术领域，旨在开发一整套适合中小转炉高质量、低成本车桥用管20Mn2钢的成套关键冶金技术，最终能够达到在穿管过程中得到性能良好不同壁厚规格的20Mn2无缝钢管，供下游冷推和热处理生产整体式热成型货车车桥；在节约加工成本的同时满足车桥高强度、良好韧性和抗疲劳性能的要求，整体改善车桥的传动性能，提高车桥使用过程中的安全性。

高强度预应力钢绞线主要用于高架桥梁、大坝、高层建筑、高铁轨道等预应力混凝土结构，由以82B钢为代表的高碳钢盘条生产。钢帘线主要用于汽车、飞机子午胎体、带束层、胎侧增强层及胎圈包布，由72A、82A为代表的帘线钢盘条生产。其主要生产问题是高的中心偏析尤其是中心碳偏析、低的洁净度和不良组织导致的拉拔断裂问题，只有改进工艺，通过全流程技术严格控制中心偏析、提高洁净度、改善组织进而有效提高力学性能才能实现此类钢种的高质量低成本生产。本项目主要应用于炼钢连铸技术领域，从炼钢到连铸到轧制为钢绞线和帘线用钢提供了一套高质量低成本的生产技术。采用本套技术不但能够将钢绞线和帘线用钢盘条综合质量达到用户（钢铁公司和金属制品生产厂家）认可水平，而且显著降低了生产成本，最终实现了钢绞线和帘线用钢的低成本高质量生产。

该成果采用纳米溶胶结合致密材料，通过湿法喷涂、整体支模成型技术和泵送施工方法，对高炉内衬进行整体密封的一种新工艺技术。纳米溶胶结合与浇注料基质中超微粉在一定温度下形成高韧性纳米莫来石网络结构，随着温度升高强度逐渐增加，大大提高料材料的高温耐侯性，同时无水结合减少水蒸气对碳砖水化破坏，施工后烘干时间比较短；湿法喷涂、整体支模和泵送自流成型工艺技术，施工过程快速便捷，环境无气味粉尘污染。 该工艺从结构上解决传统高炉砌砖存在的三条竖缝和上千条砖缝的缺陷，大大降低了局部热应力和侵蚀应力的集中，炉衬熔损均匀。同时该工艺采用先进的钛护炉和铁水凝固层理念，克服传统高炉护炉困难和铁水凝固层不稳定的现象。 独特的“材料＋先进施工技术＋创新工艺”理念为炼铁用高炉长寿、节能、环保、高效保驾护航。

先进热处理装备技术是生产高等级中厚钢板的关键，研制辊式淬火装备及工艺技术，开发高等级中厚钢板热处理工艺及产品，集成高精度淬火工艺模型及淬火自动控制系统，解决了4-150mm全厚度规格钢板高强度均匀化淬火、高低压连续淬火等技术难题，有效提升了高等级钢板热处理产品的的质量。

研究内容和目标 （1）高品质镍资源节约型不锈钢关键技术开发与应用示范 重点攻克双相不锈钢等材料AOD炉冶炼氮的精确控制、热塑性、热处理、高效酸洗、焊接及复合材料制备等多项技术； 开发新一代经济型、超级双相不锈钢，快速推进此类材料在石化、造船、海水淡化、真空制盐、烟气脱硫等重要领域中的实际应用。 （2）氮合金化资源节约型不锈钢关键技术开发与应用示范 系统解决氮合金化资源节约型不锈钢高效率冶炼、连铸共性技术问题； 高合金奥氏体不锈钢热加工技术； 开发出高强度、低成本、耐磨蚀、低磁甚至无磁的低镍高氮奥氏体不锈钢，大力推进其在建筑、煤机、国防等领域的实际应用。 （3）高性能弥散强化钢工业化生产关键技术集成及应用 设计新的节镍型弥散强化不锈钢成分与工业化生产工艺流程； 创新性解决前驱体粉末制备中的弥散相粒度与分布、致密化处理、微观组织控制、大尺寸钢材加工等工艺技术难题； 建立高品质弥散强化钢示范生产线； 开发出特殊环境使用的新型节镍不锈钢品种，以及其它弥散钢种，在火力发电系统、高温燃烧炉、军工和航空航天领域进行推广应用。 （4）资源节约型换代车轴钢关键技术与应用 研究解决高炉回收煤气热值低的问题； 掺混天然气比例控制模型的建立； 钢锭在氮化铝充分固溶温度下轧制机理、解决钢坯表面裂纹缺陷深的问题、攻克钢坯取消酸洗清理遇到的技术难题； 对材料进行晶粒度粗化温度研究，解决原LZ50材料晶粒粗化温度低的问题； 研究实现高疲劳极限σ-1≥310MPa，比LZ50提高70MPa以上的技术难题。 （5）不锈钢工程装备在强还原性环境中的腐蚀控制与延寿技术 重点研究利用电沉积法在不锈钢表面制备钯系合金薄膜的技术，通过钯对不锈钢表面钝化性能的促进作用来提高不锈钢在非氧化性介质中的耐蚀性； 在工程现场对不锈钢设备进行大面积施镀的技术、工艺与装备。 目标：开发高性能含氮双相不锈钢和高氮不锈钢，镍用量相对于普通304不锈钢节省10～30%；

项目总体目标：开发新一代节能高效连续热处理关键技术，形成自主知识产权、自主设计和建造能力；解决冷轧薄板的快速加热和快速冷却、板形在线测量及控制、采用高效热交换装置实现低温燃烧废气余热利用、带钢高效清洗、清洗液循环利用、冷轧工序废弃物利用等共性技术问题，促进上述技术及设备在国内大型连续热处理机组推广应用；开发拥有自主知识产权的快速热处理和热轧免酸洗直接冷轧退火热镀锌工艺技术，并实现工业生产；形成年产30万吨以上规模高强钢产品专用生产线，可生产冷轧软钢、双相高强钢、马氏体高强钢、相变诱导塑性钢（TRIP钢）和热镀锌双相高强钢、相变诱导塑性钢（TRIP钢）等，满足汽车、运输、先进制造等产业对高强度钢铁材料的需要，在相关技术领域达到国际先进水平并推动我国钢铁产业大型连续热处理技术及设备的发展。 本项目重点开展连续热处理快速冷却、快速加热、节能高效快速热处理机组设计、高效清洗和清洗液回收利用、热轧板免酸洗直接冷轧还原镀锌、板形仪和电镀锌核心设备国产化、新一代辐射管设计制造、高效热交换装置及低温燃烧废气利用等关键技术研究开发。 本项目研究内容分解为9个课题，包括： 序号 课题名称 1 快速热处理模拟实验设备和生产工艺、产品与核心装备开发 2 新一代节能高效连续热处理机组设计技术研究 3 快速热处理钢板组织织构和性能研究 4 热轧板免酸洗直接冷轧还原退火热镀锌工艺技术研究 5 新型板形仪的开发和平整板形控制系统研发 6 高效热交换装置的研发和低温燃烧废气的利用技术开发 7 带钢高效清洗工艺和冷轧工序废弃物利用技术开发 8 电镀锌核心工艺和装备的研发 9 新一代辐射管的研究开发