南钢100毫米厚船用高止裂韧度钢板全国首发

6月5日，中国钢铁工业协会主持召开南钢厚船用高止裂韧度特厚钢板成果评价及产品发布会，南钢正式发布100毫米厚船用高止裂韧度钢板。由钢铁研究总院翁宇庆院士担任主任，北京科技大学毛新平院士担任副主任的评价委员会认为，南钢厚船用高止裂韧度特厚钢板项目成果总体达到了“国际先进水平”，该科技成果由南钢和东北大学共同完成。

东北大学王国栋院士，中钢协科技环保部主任、冶金科技发展中心主任姜尚清，中钢协科技环保部处长、冶金科技发展中心副主任李煜，南京钢铁股份有限公司总裁祝瑞荣，副总裁楚觉非、谯明亮，江南船厂、沪东船厂、扬子江船厂、扬州中远、中船重工、马尾船厂、青岛北海、山东铁实等用户代表，以及东北大学、南钢等成果完成单位代表出席会议。

自党的十八大以来，“海洋强国”的战略目标已被纳入国家重大战略，超大型集装箱船的建造，承载着各国海洋经贸文化交流的纽带作用，是代表一个国家船舶建造的最高水平。然而，建设所需的核心关键材料——厚规格高止裂韧度钢板等，因其技术门槛高、生产难度大，日渐成为制约我国超大型集装箱船建造技术发展的瓶颈。在国家需要重点突破的七大类钢铁新材料清单中，排在第一的是“海洋工程装备及高技术船舶用材料”，其中“加快高止裂厚钢板等品种开发”位列其中，足见开发止裂钢的重要性、紧迫性，是国家迫切需要攻关的“卡脖子”技术。

集装箱船大型化可以显著降低建造成本、运营成本和能耗，但集装箱船超大型化面临的一个最重大的挑战就是如何保证超大船体结构的安全，需要更厚规格和更高强度级别的钢板。全球范围内超大型集装箱船用高止裂韧性特厚钢板在钢铁材料领域一直是最前沿的技术，对装备和技术要求极高，生产难度极大。

南钢2014年开始研发止裂钢，通过对化学成分设计、洁净钢冶炼、高质量板坯连铸、低压缩比和梯温高渗透控制轧制、特厚板控制冷却等关键工业生产技术进行研究和攻关，相继攻克80毫米、92毫米、100毫米厚止裂钢生产技术难题，并把止裂韧性从6000 N/mm3/2提高到9000N/mm3/2以上。

本项目开发出相变时序控制、织构控制、温控-形变耦合高渗透性轧制等核心关键制造技术。首创精确控轧+多阶段冷却的NEU-Rolling往复相变控轧工艺，突破连铸坯与钢板厚度压缩比过低的约束，以细化奥氏体晶粒尺寸为核心，利用针状铁素体相变有效分割畸变奥氏体晶粒，促进多变体贝氏体相变，细化特厚钢板全厚度有效晶粒，促进低温状态下韧窝的形成和发展，大幅度消耗裂纹扩展驱动力。建立大厚度止裂钢合金成分体系、微观组织类型与低温强韧性关系、微观组织及第二相与超低温韧性、止裂性能关系。明确大厚度止裂钢中Mn、Mo、Ni等元素的具体作用和不同工艺条件下的最佳添加量、基体组织对低温韧性和止裂性能的影响、M/A岛在脆性裂纹传播中的具体作用。基于脆性裂纹钝化的止裂原理，成分设计-加热-轧制-冷却全流程强化钢板心部γ线上的织构，实现{001}解理面和{110}滑移面的均匀分布及裂纹尖端“劈钉”型断口特征，有效缓解大厚度试样断裂时的三轴应力，提高断裂韧性。

本项目为国内首家成功开发的高止裂韧性100 mm特厚、4250 mm超宽EH40BCA/EH47BCA止裂钢板系列产品，-10 °C止裂韧性Kca最高可达9951 N/mm3/2，通过DNV-GL等7国船级社认证，焊接CTOD均值达1.33 mm，综合性能优于国内外同类产品。95 mm厚EH40/EH47止裂钢首次应用于全球最大24000TEU集装箱船，填补国内空白；100 mm厚EH47止裂钢实现全球唯一批量应用。

据悉，南钢船用高止裂韧度特厚钢板项目组已获得授权发明专利5件，发表论文11篇，项目成果用于国内首条24000TEU集装箱船（全球最大），填补了国内空白；100毫米厚EH47止裂钢实现全球首次批量应用。经过专家组质询和讨论，最终形成评价意见，“该项目的实施，打破了国外钢铁企业的技术壁垒与产品垄断，为我国造船企业承接超大集装箱船建造提供关键材料保障，取得了显著的经济效益和社会效益，项目推广应用前景广阔。评价委员会认为，该成果总体上达到了国际先进水平。”

南钢一直以“钢铁报国，钢铁强国”为信念，自2011年开始，联合相关单位，“不等、不靠、不要”，自筹经费开启坚实而漫长的止裂钢研发之路。2013年底，80毫米的E47高止裂韧性钢板研发获得成功；2015年10月，通过十国船级社认证；2018年2月，顺利通过青岛北海船舶重工集团焊接评定，并获得首个供货订单；2020年4月，国内率先完成100毫米厚E40/E47的七国船级社认证；2020年12月，率先通过用户焊评试验，并获得目前国际最大型24000TEU集装箱船所需止裂钢订单。南钢100毫米厚船用高止裂韧度钢板，牌号分别为EH40BCA1、EH40BCA2、EH47BCA1和EH47BCA2。该产品的发布，填补了国内空白，可以有效解决船用核心材料“卡脖子”的关键难题，满足高技术船舶对高止裂韧度钢板的迫切需求，实现大型集装箱船等特种船舶核心关键材料的自主保障。

经中国船舶集团公司第七二五研究所评定，南钢100毫米厚EH47、EH40集装箱船用止裂钢-10℃止裂韧性远高于各国船级社规范要求，标志着国内首次生产100毫米厚集装箱船用止裂钢获得成功，打破了国外企业的技术壁垒。 

江南船厂配套部部长曹为作为用户代表讲话。他表示，很荣幸见证国产止裂钢的产业化落地。南钢产线布局合理，实现了全系列研发、生产；南钢的研发、营销体系始终实践用户至上的理念，共享研发、共享实验室的做法，是协同创新的创举。

中国船舶工业行业协会副秘书长谭乃芬表示，南钢的特厚止裂钢实现替代进口，为中国造船业接单、建造大型集装箱船提供了支撑，为尽早实现完全国产化提供了可能；船舶建造用钢的基本国产化，是钢铁行业发展高端船舶用钢的真实写照，也是钢铁行业和船舶行业加强联系、密切合作的成果。

中国工程院院士翁宇庆指出，特厚止裂钢是建造大型集装箱船的“卡脖子”难题，南钢联合研发出了新品，加上南钢拥有不同宽度、厚度的轧制产线，拥有更多优势。建议大家持续强化理念更新，深化焊接工艺和材料的研究，实现由产品生产商向服务提供商的转变。

南钢总裁祝瑞荣介绍了南钢近期发展情况，并感谢行业、产业链上下游专家对南钢的支持。他表示，好产品必然来自用户的需求，产业链、创新链高效协同才能造就更强的价值链。南钢智造，未来可期。南钢将与用户展开研发数字化、过程数字化、服务数字化的创新研究和创新实践。南钢是具有家国情怀、拥有担当精神的企业，在着力打造中厚板领域头部企业的进程中，“创新”是不二法宝。