中国超级钢在世界上是什么水平?

中国超级钢在世界上是什么水平?

超级钢,我国在世界上处于领先地位,目前西方工业强国还处在实验室阶段,而我国的超级钢,早已经走出实验室,年产量已达数千万吨。

什么是超级钢?

超级钢,也叫“微晶钢”,简单来说,就是比通常轧钢压力大5倍,使其晶粒直径仅有1微米,是普通钢铁的1/10--1/20,具有极其细腻的内部组织,屈服强度达到了2200兆帕的高强度、高韧性的一种特殊钢材。

目前我国的超级钢内部晶粒直径已经小到0.5微米,在650--700度的温度下呈现优异的可塑性。由于超级钢具有其它任何钢材都不具备的优点,因此世界各大工业国都在争相研究,被看作钢铁工业的一次重大革命。

我国是目前世界上唯一一个将超级钢工业化批量生产的国家,而其他的工业强国尚在实验室阶段。超级钢是通过特殊的工艺方法将碳素钢晶粒进一步细化,使其强度大幅度提高的钢材。是为了更好的利用钢铁材料的优势,并改进传统钢铁的一些理化指标的不足,减少材料消耗,降低能耗而研制的新材料。有效的解决了普通钢材在强度、韧性、寿命上的一些缺陷,体现出高性能、低成本的特点。

超级钢有哪些用途?

我国的超级钢屈服强度达到了2200兆帕,在世界上遥遥领先。

普通碳素钢的屈服强度是在230兆帕左右,普通民用船只一般使用250兆帕的钢材,军舰使用300兆帕的钢材,而航空母舰的甲板,使用使用的钢材是800兆帕,

美国的航空母舰甲板,使用850兆帕的钢板。核潜艇使用的钢材需要1000兆帕的钢板制造。目前,核潜艇使用钢材屈服强度最大的是俄罗斯,用的是钛合金,屈服强度达到了1200兆帕。要知道,核潜艇强度越高,下潜越深,才能更好的隐蔽自己,出其不意攻其不备。而中国现在生产的超级钢,达到了2200兆帕,占领了世界先进水平。

我国在研制出超级钢之前,只能生活850兆帕的钢材,虽然可以作为航母甲板来使用,但是对于制造核潜艇就不够用了。现在我们有了超级钢,摆脱了高强度钢材对国外的依赖,对我国发展国防工业起到了关键作用。

另外,超级钢的作用非常广泛,如果产量进一步扩大,更多的应用在工业领域,产生的作用将不可估量。

早在数年前,中国学者就在国际著名期刊发表文章,向全世界宣告,中国在超级钢领域,已经具备成熟的制造技术,欧美等西方国家再也不能在这方面进行技术垄断了。

中国超级钢在世界上是什么水平?

超级钢是军舰,航母,还有核潜艇必须用到的材料。超级钢性能的高低直接影响着军舰,航母核潜艇的性能。以前我国军用超级钢主要依赖进口。但是现在完全不需要了。

因为我国完全突破了超级钢的制造工艺。 可以用低成本批量的生产出,比美俄最好的超级钢性能还要高两倍。并且目前我国是世界上唯一一个可以完全自主批量生产超级钢的国家。

学制造业的人都知道。普通的大型船舶需要的超级钢强度是250兆帕。普通的军舰需要的超级钢强度是300兆帕。而航空母舰需需要的超级钢强度是800兆帕左右。而核潜艇需要的超级刚强度需要达到1100兆帕。也就是世界上最先进的美俄可以制造出的超强钢的性能参数。但是我国可以生产出2200兆帕以上的超级钢。直接甩出最先进的国家一大截。

大家经常从新闻中看到。我国的潜艇下潜深度。不停的在突破。甚至远超美俄这些超级大国。我国的这些军工装备为什么能超过如此发达的没有等国家。核心的秘密就在于超级钢的性能。正是因为我国可以生产出世界上最好的超级钢。所以才有了我国的军工装备从落后世界各国。到一下子远超世界强国。

毫不夸张的说。美俄等先进国家做梦都想得到我国的超级钢制造工艺。但是这属于我们国家的工业制造的最高机密。是不可能随便透露给任何国家的。所以在超级钢制造的工艺保密上面。国家做到了严密把控。

有了我国低成本高效率的批量超级钢生产工艺。以后我国会陆陆续续的生产出更多的性能超越美俄的先进军工装备。虽然目前我国核潜艇航母等重要军工设施数量不及美国。但是用来保卫自己国家疆土。是绰绰有余的。

因为最近几年除了我国的核潜艇,有了突飞猛进的进展以外。同样的我国的航母杀手东风快递。以及洲际弹道导弹。同样性能达到了世界先进水平。尤其是在高超音速武器方面。我国更是领先于美国。并且这项技术目前只有中俄两国比较成熟。连美国都只有羡慕的份。

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中国超级钢在世界上是什么水平?

超级钢是在压轧时把压力增加到通常的5倍,并且提高冷却速度和严格控制温度的条件下开发成功的。其晶粒直径仅有1微米,为一般钢铁的1/10~1/20,因此组织细密,强度高,韧性也大,而且即使不添加镍、铜等元素也能够保持很高的强度。

简介在750摄氏度下施加压力,这种超级钢组织内部的微粒不变形,而会斜向滑动,因此两块钢板表面的微粒能够相互渗入,密切接合,呈现2倍于一般钢铁的超可塑性。这种技术叫做“扩散接合技术”。与现在使用的高温焊接技术相比,其优点是没有焊接痕迹,没有因此而发生的强度劣化现象。这将大大提高各种钢铁加工产品的质量。   据报道,“超级金属技术开发计划”将在2001年内把超级钢的晶粒直径缩小到0.5微米,让它在650~700摄氏度的温度下呈现超可塑性,从2002年开始,进行“扩散接合技术”的工业化试验.超级钢的开发应用已经成为国际上钢铁领域令人瞩目的研究热点。微晶钢具有其它任何钢材都不具有的优异性能--超强的坚韧性,故被视为钢铁领域的一次重大革命.。.中国是目前世界上唯一实现超级钢的工业化生产的国家,其它国家的超级钢尚未走出实验室。超级钢是通过各种工艺方法将普通的碳素结构钢的铁素体晶粒细化,进而使其强度有大幅度提高的钢材.超级钢是20世纪90年代末为更好地利用钢铁材料在使用性能上的优势,并进一步改进传统钢铁材料的一些不足,减少材料消耗,降低能耗而研制的新材料 ,其主要目的在于解决传统钢铁材料在强度、寿命上的不足.同传统钢铁材料相比,超级钢具有高性能、低成本的特点。

 2012年,央视《创新中国》栏目报道,我国的微晶钢(超级钢)居于世界领先地位。超级钢的特点是:低成本、高强韧性、环境友好、节省合金元素和有利于可持续发展,被视为钢铁领域的一次重大革命;我国是目前世界上唯一实现超级钢的工业化生产的国家,其他国家的超级钢尚未走出实验室。 

  以细晶粒、高强度、低成本、环境友好为特征的超级钢,自本世纪初在宝钢、鞍钢、本钢等实现工业生产之后,在钢铁企业掀起一阵阵超级钢旋风,各厂竞相开发超级钢板带材、棒线材等产品,超级钢产量由最初的几千吨试制品迅速飙升到数千万吨。超级钢的技术思路已经深入人心。目前,已由企业个别行动升级为行业规范和国家标准。  超级钢:挺起和平发展脊梁  “30年后,将是‘超级钢铁’的时代。” 我国轧钢领域的著名专家东北大学刘相华教授在接受科技日报采访时,表达了自己对于超级钢未来发展趋势的预测。  2012年,央视《创新中国》栏目报道,我国的微晶钢(超级钢)居于世界领先地位。超级钢的特点是:低成本、高强韧性、环境友好、节省合金元素和有利于可持续发展,被视为钢铁领域的一次重大革命;我国是目前世界上唯一实现超级钢的工业化生产的国家,其他国家的超级钢尚未走出实验室。  刘相华表示,目前的钢铁材料还远未达到强韧性的理论极限,“超级钢铁”研究还将继续下去,这几年我国陆续出现的第三代汽车钢、高品质特殊钢等就是例证。  超级钢发展的另一个着眼点是废钢的再利用,30年后我国将有更多的钢铁陆续退出服役期成为废钢,废钢的循环利用比用铁矿石炼钢简单廉价,到那时超级钢因其成分简单而发挥出无可比拟的优势。  据刘相华介绍,2012年我国的钢产量已经达到了7.16亿吨,产值超过3万亿元,只要把其中的超级钢比例提高1%,其带来的直接经济效益增量就会超过。

刘相华说,开发超级钢的历程可以追溯到1998年,那时我国钢产量已经跃居世界第一,但是品种质量与国外差距很大。科技部分别在1998年和2001年启动了973计划:《新一代钢铁材料研究》和863计划:《500MPa碳素钢先进制造技术》。在这两个重大项目的支持下,东北大学与宝钢、一汽等企业合作,2002年成功地实现了超级钢的工业生产并用于汽车制造,这标志着我国超级钢开发应用走到国际前列。  在这两个重大项目结题之后,作为国家层面的超级钢开发整体上告一段落,超级钢的思想已经深入人心,作为超级钢标志性成果的一系列技术措施在全国遍地开花。  “开发超级钢过程中形成的技术思路,十多年来一直影响着钢材品种开发和质量提升的发展趋势。” 刘相华说道。  近年来已经把超级钢低成本、高强度的思想升级为低成本、高性能。除了强度这个重要的指标之外,在经历一系列破坏性地震、海啸等重大自然灾害之后,人们更加关注钢材的屈强比、抗震性、耐火性等关乎人类生命安全的钢材技术指标。“超级钢的技术指标体系中,不再是‘强度’一枝独秀,而是强度、塑性、韧性以及抗震性和耐火性等使用性能全面提升。” 刘相华说。  随着我国超过美国成为汽车产量第一大国,汽车用钢品种质量发展迅速。刘相华介绍,汽车用钢的主导产品的强度等级正在由200—400MPa向500—800MPa的方向发展,个别部件甚至超过了1000MPa。低成本、高性能的技术路线,取得成功。  贯穿超级钢开发中低成本、高性能的思想,不仅可用于提升材料内部的性能,也可以外延用于优化钢材的形状尺寸。这方面,刘相华教授领导的东北大学差厚板课题组近几年在变厚度轧制方面的科研实践取得了成效。  据统计,差厚板用于汽车制造减重效果可达10—40%。刘相华表示,令人兴奋的是,今年3月7日上海汽车集团召开了“连续差厚板自主技术国内首次成功量产应用总结会”,标志着变厚度轧制技术已经由实验室进入大生产。给超级钢产品插上变厚度的翅膀,将开辟出钢材节能减排的一片新天地。

中国超级钢在世界上是什么水平?

我同学在钢厂工作,他告诉我中国的超级钢即便在世界也是处于先进水平的,属于一线领域,尤其是我国发明的超级钢,一种通过施加压力制造的超级钢,技术比欧美还要高,这是目前为止性能最好的超级钢,而且成本低容易制造,能节省合金元素,只不过这些优点都是基于我国来说的,因为目前世界还有很多国家的超级钢还停留在实验室阶段,节约成本这一块就不用考虑了。

我同学是男生,高中毕业以后有一段时间没有联系,后来过年聚会在一起,他说了自己的工作,但是有很多情况都是保密的,只说自己在钢厂工作,生产超级钢,原来这些都是机密的事情,不过2012有一档节目叫做《创新中国》,里面提到了咱们国家的超级钢,因此他们多多少少能说一些。

他们上班都是签保密协议的,不能私下里和别人说自己的工作,我起初以为他在吹嘘,一个破钢材有啥可保密的,又不是航天或者是军工,后来我自己一查才得知,虽然我国目前有很多钢厂都能够生产超级钢了,但是超级钢的意义重大,军工航天科研等等领域都有涉及,加上很多国家都没有这项技术,尤其是2200兆帕的超级钢更是世界独一份,因此有所保密也是应该的。

‬什么是超级钢

超级钢很多人可能第一次听说,钢材是一种合金,并不是单独的铁,但是我国因为技术不足,只能生产普通的钢材,在基建领域里或许还够用,可是一旦涉及到更加高深的领域里,如航空航天或者是航母火箭,那就不够用了。在几十年前,航母的钢材只有三个国家掌握,俄罗斯美国以及法国,我国虽然钢铁的产量在那个时候就“首屈一指”,但是却没有这种高质量的钢材。

那时候,大型的桥梁,高端机械等领域,我国都要进口别的国家的钢材,处处受限不说,还时常要被“充大头”,无奈我国就自己研发,并于1999年研发成功。

超级钢简单来说,就是在钢材生产的过程中,通过施加压力的方式,让钢材的分子变小,一般来说是普通钢材的十分之一到二十分之一,这样带来的好处就是分子之间更加紧密,同时强度也变的更高,韧性变得更好。

此外,普通的钢材在制造的过程中需要添加一些其他元素来增加硬度和韧性,像铜,镍等元素,这会额外增加钢材的成本,而超级钢不增加这些元素,因而成本也下降了很多。

‬中国超级钢领跑世界

我国目前最高端的量产超级钢强度能够达到2200兆帕,而目前欧美国家普遍只能达到1100兆帕,我国在超级钢这个领域里,目前已经可以说处于尖端领域,每年能够生产超级钢上千万吨。

一航空母舰来说,使用最低的超级钢需要800兆帕,核潜艇来说,使用的超级钢最低需要1100兆帕,我国目前能够生产2200兆帕的超级钢,未来在航母和潜艇领域里都掌握了核心科技,可以说这让我国在此立于不败之地。

不过需要看到的问题也有,强度这么高的超级钢虽然我国能够生产,但是我国焊接技术要差强人意一些,这么高强度的钢材,焊接是一个问题。

此外,2200兆帕强度的钢材,世界上都没有能够卷起来的大型卷板机,因而在实际中,这么刚强度的超级钢在使用上还是有一些束缚的,也需要我们逐步去攻克。

‬超级钢未来的使用前景

目前超级钢在民用领域里使用最多的场景就是汽车领域,我国是汽车生产大国,但是国产汽车一直给人以质量不佳,油耗极高的看法。目前超级钢已经应用到国产汽车领域里,在低盘支架,纵梁以及横梁方面,超级钢增加了车辆底盘的强度,同时又因为质量轻,大大节省了油耗。

此外,因为超级钢质量轻,在建造船舶上也有着先天优势。铁的密度是7.85克每立方厘米,一立方米的铁重量是7.85吨。普通的钢材密度是要超过铁的,因为普通钢材要添加很多合金,像钨就是一种高密度金属。

使用超级钢建造的船舶,重量会轻大约10%,这是一个非常可观的数字,这会让船舶在后期的使用中,节省燃油提高速度的同时,还能增加坚固能力。

在航空航天方面意义就更加重大了,我国曾经连飞机轮胎的支架钢都不能生产,需要依靠进口来完成。航天方面就更不用提了,空间站需要用到超级钢的地方太多了,在载人航天领域里,超级钢的贡献巨大。

‬写在最后

虽然在超级钢领域里,我国已经走在了世界的前列,但是在一些精细项目的划分上,我国还有一段路程需要追赶。

咱们在轴承钢领域里,发展的速度就比较慢,无论飞机还是高铁,轴承都是一个重要部件,我国虽然能够生产轴承钢,但是质量对比进口的还是有些差距,在精度和噪音振动方面,有一些距离需要我们追赶。

看到自己的不足其实是好事,正确认识到自己并奋力地追赶,我相信我们最终会在各项领域里都有所突破,我们这一代人终将见证祖国的崛起!

-含苞待放 分类:生活