讓特種不銹鋼得到更多應(yīng)用

“S600E高強不銹結(jié)構(gòu)鋼集高強度、高韌性、高耐蝕、易焊接于一身，這將掀起一場世界性的鋼鐵革命。”在北京召開的永通高強高耐蝕結(jié)構(gòu)鋼推介評估會上，中國工程院院士李鶴林如是說。

■史俊庭

“如果當(dāng)初建造美國世貿(mào)中心雙塔的時候，使用的是我們生產(chǎn)的特種鋼，那么在‘9·11’的襲擊中，它將會延緩一個小時倒塌。”在鄭州永通特鋼有限公司（以下簡稱鄭州永通），跟特種鋼打了一輩子交道的該公司董事長董書通開門見山，給《中國科學(xué)報》說了這樣一句話。

近日，中國特種鋼企業(yè)協(xié)會發(fā)布公告，批準(zhǔn)了鄭州永通提交的7項索氏體高強不銹結(jié)構(gòu)鋼標(biāo)準(zhǔn)。作為中國索氏體高強不銹鋼的發(fā)明人，董書通相信這種鋼材將在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。

特別的索氏體特鋼

“毫不夸張地說，這種高強不銹鋼螺栓是世界上性能最好的，強度達到了10.9級。”在鄭州永通的產(chǎn)品展覽室，董書通指著一個陳列的螺栓樣品說，“制造它的是永通索氏體高強不銹結(jié)構(gòu)鋼S600E，具有抗氫脆、耐腐蝕、防脫扣、防抱死的特性。”根據(jù)中國特鋼企業(yè)協(xié)會和鄭州永通特鋼制定的高強不銹結(jié)構(gòu)鋼系列標(biāo)準(zhǔn)，S指的是索氏體鋼，600指的是其具有600兆帕的屈服強度，E指的是其抗震性能。

目前，S600E已經(jīng)被美國哥倫比亞大學(xué)、新加坡國立大學(xué)、中船重工725所、中船重工713所、中石油西安管道研究院、中冶集團建筑研究院、北京建筑研究總院、鄭州煤炭機械制造集團等單位檢測，可以認(rèn)為是一種微晶級新材料，是一種超級鋼。

根據(jù)中船重工725所和北京建筑研究總院的檢測報告：在600兆帕屈服強度下，S600E仍有大于20%的延伸率，是性能優(yōu)良的抗震鋼，強度與日本最高水平的高強抗震鋼相當(dāng)，地震能量吸收能力卻是其2~3倍。因此，在用鋼量不減的條件下，采用S600E建設(shè)抗震建筑，抗震能力可提高1~2個烈度等級。

不僅如此，S600E的抗腐蝕程度是常規(guī)碳鋼的150倍。因此，使用這種鋼材的建筑壽命可以從現(xiàn)在的70年延長至500年。據(jù)東南大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)研究設(shè)計發(fā)展中心的檢驗證明，S600E在600攝氏度高溫條件下仍具備大于200兆帕的屈服強度，是一種建筑界夢寐以求的低成本耐火鋼。更為神奇的是，這種鋼在零下40攝氏度的低溫下仍具有大于40焦耳的沖擊功。

眾星捧月的“中國創(chuàng)造”

“S600E高強不銹結(jié)構(gòu)鋼集高強度、高韌性、高耐蝕、易焊接于一身，這將掀起一場世界性的鋼鐵革命。”2014年12月11日，在北京召開的永通高強高耐蝕結(jié)構(gòu)鋼推介評估會上，中國工程院院士李鶴林如是說。

中國工程院院士、原冶金部副部長殷瑞鈺對S600E也給予了高度評價：S600E是一項中國人具有完全知識產(chǎn)權(quán)的卓越發(fā)明，它使傳統(tǒng)不銹鋼強度極大提升，是一種全新的索氏體不銹結(jié)構(gòu)鋼，使不銹鋼里有了結(jié)構(gòu)鋼，結(jié)構(gòu)鋼里有了不銹鋼。

董書通說，他先后投入了30多億元研發(fā)索氏體特種不銹鋼，在公司財務(wù)緊張的時候，甚至用光了養(yǎng)老的錢。“令人欣慰的是，S600E終于研發(fā)成功了，同時解決了焊接技術(shù)，達到規(guī)模化生產(chǎn)和大規(guī)模工程應(yīng)用的條件。”

目前，S600E已被新加坡國家發(fā)展部建設(shè)局確定在新加坡采用，中國電力科學(xué)院在中國布點21處試用于電力塔架，中石油西安管道研究院計劃在長慶油田使用，勝利油田已試用完畢并進入批量采購談判，鄭州煤炭機械制造集團將其應(yīng)用于大型采煤機組液壓系統(tǒng)制造。

“索氏體特鋼之父”

作為耕耘在特鋼領(lǐng)域的一家民營企業(yè)，鄭州永通的歷史不一般：1995年8月，永通特鋼小方坯連鑄機成功地拉出了國內(nèi)第一爐合金鋼連鑄坯；2003年成功建設(shè)15米半徑大方坯合金鋼連鑄機，領(lǐng)跑國內(nèi)汽車彈簧鋼、軸承鋼；在此期間，通過與國內(nèi)相關(guān)科研院所的聯(lián)合攻關(guān)，成功開發(fā)出含鎳、鉻的高強度、屈強比合理、抗腐蝕的高級不銹鋼、耐候鋼、合金鋼等系列產(chǎn)品；2005年5月，鄭州永通成功在香港聯(lián)交所主板上市，成為國內(nèi)首家在香港上市的特鋼企業(yè)。2006年永通特鋼的母公司——鎳資源國際控股有限公司獲得印尼約2億噸含鎳鉻紅土鎳礦礦山。

這些年，中國的普通鋼的產(chǎn)能由2000年的1億噸，猛增到2013年的近13億噸，但高端鋼的產(chǎn)量進展不大。為此，鄭州永通持續(xù)投入大量資金，圍繞含鎳、鉻的不銹鋼、齒輪鋼、軸承鋼、高端鍛造用鋼等系列特殊鋼產(chǎn)品的開發(fā)，形成了以自有礦山資源、自有知識產(chǎn)權(quán)、先進工藝流程為依托的特鋼產(chǎn)品生產(chǎn)體系，董書通也被業(yè)界稱為“索氏體不銹鋼之父”。

河南鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會會長魏群說，S600E完成了不銹鋼向結(jié)構(gòu)鋼的跨越，可廣泛用于諸多對耐腐蝕、強度及可焊性要求較高的領(lǐng)域，諸如南沙建設(shè)、艦船建造、電力輸送工程、海洋運輸設(shè)施、光伏和風(fēng)電工程、海洋石油平臺建設(shè)、油氣輸送包覆管、超臨界機組與超超臨界機組脫硫工程等。

同時，董書通介紹說，使用特鋼還是一件關(guān)乎減少建筑垃圾、減少資源消耗和二氧化碳排放的大事。根據(jù)美國哥倫比亞大學(xué)的檢測結(jié)果，每使用1000萬噸S600E高強不銹結(jié)構(gòu)鋼，能減排二氧化碳約5.2億噸，這將使中國在全球碳排放交易市場獲得更多的主動權(quán)。