作者:史俊庭 来源:中国科学报 发布时间:2017-9-14
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中国索氏体高强不锈钢发明人董书通:
让特种不锈钢得到更多应用

 

“S600E高强不锈结构钢集高强度、高韧性、高耐蚀、易焊接于一身,这将掀起一场世界性的钢铁革命。”在北京召开的永通高强高耐蚀结构钢推介评估会上,中国工程院院士李鹤林如是说。

■史俊庭

“如果当初建造美国世贸中心双塔的时候,使用的是我们生产的特种钢,那么在‘9·11’的袭击中,它将会延缓一个小时倒塌。”在郑州永通特钢有限公司(以下简称郑州永通),跟特种钢打了一辈子交道的该公司董事长董书通开门见山,给《中国科学报》说了这样一句话。

近日,中国特种钢企业协会发布公告,批准了郑州永通提交的7项索氏体高强不锈结构钢标准。作为中国索氏体高强不锈钢的发明人,董书通相信这种钢材将在越来越多的领域得到应用。

特别的索氏体特钢

“毫不夸张地说,这种高强不锈钢螺栓是世界上性能最好的,强度达到了10.9级。”在郑州永通的产品展览室,董书通指着一个陈列的螺栓样品说,“制造它的是永通索氏体高强不锈结构钢S600E,具有抗氢脆、耐腐蚀、防脱扣、防抱死的特性。”根据中国特钢企业协会和郑州永通特钢制定的高强不锈结构钢系列标准,S指的是索氏体钢,600指的是其具有600兆帕的屈服强度,E指的是其抗震性能。

目前,S600E已经被美国哥伦比亚大学、新加坡国立大学、中船重工725所、中船重工713所、中石油西安管道研究院、中冶集团建筑研究院、北京建筑研究总院、郑州煤炭机械制造集团等单位检测,可以认为是一种微晶级新材料,是一种超级钢。

根据中船重工725所和北京建筑研究总院的检测报告:在600兆帕屈服强度下,S600E仍有大于20%的延伸率,是性能优良的抗震钢,强度与日本最高水平的高强抗震钢相当,地震能量吸收能力却是其2~3倍。因此,在用钢量不减的条件下,采用S600E建设抗震建筑,抗震能力可提高1~2个烈度等级。

不仅如此,S600E的抗腐蚀程度是常规碳钢的150倍。因此,使用这种钢材的建筑寿命可以从现在的70年延长至500年。据东南大学钢结构研究设计发展中心的检验证明,S600E在600摄氏度高温条件下仍具备大于200兆帕的屈服强度,是一种建筑界梦寐以求的低成本耐火钢。更为神奇的是,这种钢在零下40摄氏度的低温下仍具有大于40焦耳的冲击功。

众星捧月的“中国创造”

“S600E高强不锈结构钢集高强度、高韧性、高耐蚀、易焊接于一身,这将掀起一场世界性的钢铁革命。”2014年12月11日,在北京召开的永通高强高耐蚀结构钢推介评估会上,中国工程院院士李鹤林如是说。

中国工程院院士、原冶金部副部长殷瑞钰对S600E也给予了高度评价:S600E是一项中国人具有完全知识产权的卓越发明,它使传统不锈钢强度极大提升,是一种全新的索氏体不锈结构钢,使不锈钢里有了结构钢,结构钢里有了不锈钢。

董书通说,他先后投入了30多亿元研发索氏体特种不锈钢,在公司财务紧张的时候,甚至用光了养老的钱。“令人欣慰的是,S600E终于研发成功了,同时解决了焊接技术,达到规模化生产和大规模工程应用的条件。”

目前,S600E已被新加坡国家发展部建设局确定在新加坡采用,中国电力科学院在中国布点21处试用于电力塔架,中石油西安管道研究院计划在长庆油田使用,胜利油田已试用完毕并进入批量采购谈判,郑州煤炭机械制造集团将其应用于大型采煤机组液压系统制造。

“索氏体特钢之父”

作为耕耘在特钢领域的一家民营企业,郑州永通的历史不一般:1995年8月,永通特钢小方坯连铸机成功地拉出了国内第一炉合金钢连铸坯;2003年成功建设15米半径大方坯合金钢连铸机,领跑国内汽车弹簧钢、轴承钢;在此期间,通过与国内相关科研院所的联合攻关,成功开发出含镍、铬的高强度、屈强比合理、抗腐蚀的高级不锈钢、耐候钢、合金钢等系列产品;2005年5月,郑州永通成功在香港联交所主板上市,成为国内首家在香港上市的特钢企业。2006年永通特钢的母公司——镍资源国际控股有限公司获得印尼约2亿吨含镍铬红土镍矿矿山。

这些年,中国的普通钢的产能由2000年的1亿吨,猛增到2013年的近13亿吨,但高端钢的产量进展不大。为此,郑州永通持续投入大量资金,围绕含镍、铬的不锈钢、齿轮钢、轴承钢、高端锻造用钢等系列特殊钢产品的开发,形成了以自有矿山资源、自有知识产权、先进工艺流程为依托的特钢产品生产体系,董书通也被业界称为“索氏体不锈钢之父”。

河南钢结构协会会长魏群说,S600E完成了不锈钢向结构钢的跨越,可广泛用于诸多对耐腐蚀、强度及可焊性要求较高的领域,诸如南沙建设、舰船建造、电力输送工程、海洋运输设施、光伏和风电工程、海洋石油平台建设、油气输送包覆管、超临界机组与超超临界机组脱硫工程等。

同时,董书通介绍说,使用特钢还是一件关乎减少建筑垃圾、减少资源消耗和二氧化碳排放的大事。根据美国哥伦比亚大学的检测结果,每使用1000万吨S600E高强不锈结构钢,能减排二氧化碳约5.2亿吨,这将使中国在全球碳排放交易市场获得更多的主动权。

《中国科学报》 (2017-09-14 第7版 产业)
 
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