本報記者 李巍 通訊員 楊業(yè)璐
2月20日，河鋼集團張宣科技特種材料研究制造公司特冶作業(yè)區(qū)作業(yè)長柳金瑞正在與某航材制備企業(yè)技術(shù)人員，圍繞高溫合金冶金“雙真空”（真空感應(yīng)爐+真空自耗爐）熔煉技術(shù)進行交流。
不久前，張宣科技利用“雙真空”工藝為該客戶二次帶料加工生產(chǎn)的航空領(lǐng)域用燃氣輪機增壓器用高溫合金自耗錠完成客戶的性能測試，鑄錠化學成分、低倍分析和金相組織等全部滿足要求，其中氧、氮氣體含量總和降低至23ppm（百萬分之一）以下，達到國際領(lǐng)先水平，每噸售價達到22萬元以上。
“雙真空”工藝技術(shù)壁壘的突破，不僅使“雙真空”工藝路線的全流程冶金制備技術(shù)達到行業(yè)領(lǐng)先水平，基本具備超高純凈特殊金屬材料制備能力，而且進一步豐富了張宣科技鎳基高溫合金產(chǎn)品體系。
張宣科技特材研制公司秉承“企業(yè)最大的價值在于市場端和客戶端”的理念，堅持深度對接市場與客戶，全面提升解讀市場和服務(wù)客戶的能力，加快推進鋼鐵向材料的轉(zhuǎn)變。聚焦航空航天領(lǐng)域，該單位充分發(fā)揮高端裝備優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢，深耕差異化優(yōu)勢，在關(guān)鍵戰(zhàn)略性鋼鐵新材料研制上持續(xù)發(fā)力，加快對航空、航天級別的特種焊絲及金屬絲、鎳基緊固件等超高純高端金屬材料所需的熔滴控制技術(shù)、易燒損元素控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的自主掌握，進一步提升了戰(zhàn)略領(lǐng)域的核心競爭力和品牌影響力。
“雙真空”工藝是是目前世界冶煉高端金屬材料最典型、最成熟的工藝。該工藝可從根本上解決金屬污染問題；熔煉過程在真空、直流低電壓、大電流的電弧作用下進行，最大限度提高了金屬潔凈度，且合金中的關(guān)鍵微量元素可以“精準控制”在最佳范圍內(nèi)，實現(xiàn)超高純凈特殊鋼的制備。與“真空感應(yīng)爐+電渣重熔”工藝相比，合金材料的機械性能、抗冷熱疲勞裂紋能力、高溫持久性能等均能得到明顯提高。
“此次客戶訂單要求的高溫合金是燃氣渦輪發(fā)動機熱端部件不可替代關(guān)鍵材料，且由于高性能航空發(fā)動機要求在極有限的自重、工作空間，以及惡劣條件下長期可靠工作，客戶對原材料性能的要求極其嚴苛。”柳金瑞介紹道。
真空自耗爐冶金制備技術(shù)在業(yè)內(nèi)擁有極高的技術(shù)門檻和技術(shù)壁壘。在沒有任何經(jīng)驗、技術(shù)可參考借鑒，更沒有成熟生產(chǎn)工藝技術(shù)方案的背景下，技術(shù)團隊多方查閱專業(yè)書籍，并邀請專家進行技術(shù)培訓(xùn)，就電極錠制備、清理標準、熱送退火工藝等制訂了操作標準。針對該客戶特殊需求，技術(shù)人員反復(fù)論證真空冶煉工藝、脫氧與氣體控制等技術(shù)要點，為該客戶提供定制化生產(chǎn)工藝方案和服務(wù)，解決了方形錠模口小、高度低，澆鑄時錠型偏低等難題，提高了成材率，最大限度降低工序成本；摸索精煉期的最佳脫氮時機，規(guī)范脫氮、脫氧操作要點，精準控制爐料低速熔化，改善動力學條件，提高脫氧、脫氮效率，確保產(chǎn)品具有良好的耐燃氣腐蝕能力、耐高溫持久強度，以及較高的屈服強度和持續(xù)的耐熱疲勞性能，滿足航空航天等高端應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品嚴苛要求。
目前，該公司已獨立制訂多個典型牌號高溫合金材料的冶煉參數(shù)，建立了完整的高溫合金研制體系，形成了主元素精準控制技術(shù)、雜質(zhì)元素和易燒損元素控制技術(shù)、控溫鍛造變形技術(shù)等，“雙真空”工藝路線全流程冶金制備技術(shù)達到了行業(yè)領(lǐng)先水平。
《中國冶金報》（2024年03月27日 03版三版）
