获奖项目名称：

苛刻服役环境下高性能铁素体不锈钢绿色制造关键技术及应用

第一完成单位：

鞍钢股份有限公司

项目联系人：

徐海健

联系人电话：

18041248382

联系人邮箱：

haijianxu2013@163.com

项目简介：

  铁素体不锈钢作为不锈钢中使用最多的钢材品种之一，因其优异的抗高温氧化性能、耐热疲劳性能和成本优势，被广泛应用在核电、化工装备、汽车制造和家电等领域，但在资源枯竭与经济可持续发展的双重矛盾下，必须降低其制造过程中的资源和能源消耗，此外现有技术标准已无法满足下游用户对其服役环境、成形性能和表面质量要求。基于此，开发满足苛刻服役环境下“资源节约、节能减排”的高性能铁素体不锈钢绿色制造关键技术是当前最为紧迫的任务。本项目依托企业科技攻关项目，通过产-学-研-用合作研发，历经10余年攻关，围绕苛刻服役环境下高性能铁素体不锈钢绿色制造关键工艺开展了全链条技术创新，先后从大废钢比电炉短流程冶炼低碳铁素体不锈钢工艺路线、高温服役环境下抗氧化行为、再结晶织构形成与织构控制及绿色无污染高表面质量酸洗体系优化技术研究等多维度开展高品质铁素体不锈钢绿色制造关键工艺技术原理攻关，相关技术成果应用后，实现了铁素体不锈钢生产流程、关键技术和产品应用的重大创新和国产化材料的自主可控，满足了下游用户对其苛刻服役环境下服役温度、成形性能及表面质量要求，建立了具有自主知识产权的高性能铁素体不锈钢绿色制造关键技术体系。取得了重要的经济价值和社会效益。主要技术创新如下：
  构建大废钢比电炉短流程冶炼低碳铁素体不锈钢生产工艺路线，实现废钢比最高可达95%以上，极端条件下可以实现100%的废钢比，二氧化碳排放量可减少约70%，通过炉料熔化炉与电炉的各自优势，以及两段、三段式互相搭配模式，形成全系列铁素体不锈钢产品兼容生产体系。
  揭示了基于稀土Ce、W新成分设计体系下耐热超纯铁素体不锈钢的高温抗氧化行为及其机理，阐明了Ce、W协同作用对Laves相析出行为的影响，拓宽了产品服役温度上限，确定了晶内剪切带与Goss织构是提高抗起皱性、成形性及其各向异性的关键。
  系统探究了不同初始溶液体系中不锈钢酸洗动力学、阐明了酸洗过程中溶液组分转变对不锈钢酸洗行为及效果的影响规律，在此基础上确定了铁素体不锈钢热轧板的盐酸基酸洗新工艺，实现工业化批量应用和低碳绿色生产。
  本项目申请及授权发明专利15项，认定专有技术9项，发表论文31篇，完成产品评价认证3项，编制团体及企业标准3项。本成果已在鞍钢股份4300线及鞍钢联众各产线技术集成并应用，近三年，两地工厂累计供货25755.6吨，新增利润5233.4万元。产品应用于核电、化工装备、汽车制造等国家重大工程及制造领域。同时在解决我国“卡脖子”材料方面取得了重大突破，部分产品实现国内首发，满足重大工程装备及制造领域需求。研究成果经广东省钢铁工业协会组织的同行专家评价委员会认定，项目产品具有优异的耐蚀性能，同时具备低碳、环保的绿色特征，为企业创造了可观的经济效益，同时对国内不锈钢行业技术进步、降本增效起到了示范性、引领性作用，为我国实现制造业强国提供技术支撑和基础保障，整体制造工艺技术达到国际先进水平。