近日召开的2019年冶金科学技术奖奖励委员会会议上,84个项目获2019年冶金科学技术奖。其中,由太原钢铁(集团)有限公司、山西太钢不锈钢精密带钢有限公司、山西太钢不锈钢股份有限公司、太原理工大学、燕山大学和山西省产品质量监督检验研究院等领衔完成的“宽幅超薄精密不锈带钢工艺技术及系列产品开发”项目被授予特等奖。

       “宽幅超薄精密不锈带钢工艺技术及系列产品开发”项目就是此前广受社会各界关注的“手撕钢”制造技术项目。不锈钢精密带钢作为不锈钢板带领域中的高端产品,具备优异的强度、精度、表面光洁度等性能,尤其是厚度<0.05mm的超薄不锈精密带钢是航空航天、军工核电、高端电子、新能源等尖端领域的关键基础材料。

       但该类产品质量要求高,工艺控制难度大,高端品种长期被日本、德国等少数国家垄断,且宽度不足400mm,价格极高,并且对国内前沿领域限制出口,制约着我国高新技术的快速发展。

       超薄不锈精密带钢生产难度极大,宽度≥ 400mm的宽幅薄带生产中存在板形及厚度精度难以控制、钢质纯净度低导致的轧制穿孔等技术难题和长线退火过程中的抽带、断带及折印等生产难题,无法满足高平整度(不平度≤ 0.1mm/m)、高表面质量使用需求和稳定生产。围绕上述难题,项目组在板形、张力控制、钢质纯净度等方面进行研究开发,实现以下创新:

       1、首次基于边界积分的压扁计算方法,耦合辊系变形和金属塑性成形特性,开发出以复合性多曲线锥度辊系配置、高强韧钛合金轧辊设计和多轧程板形动态控制为核心的成套轧制技术,实现宽幅超薄不锈精密带钢的高精度轧制,厚度0.02mm、宽度640mm的产品国际首发。

       2、开发出多点转矩平衡补偿、螺旋芯轴型展平辊设计、非线性卷取张力动态调整的热处理线张力精准控制技术三大关键技术,解决宽幅超薄不锈精密带钢长线退火过程中断带、折印及塌卷等世界性难题,实现了大卷重(2吨以上)超薄带高效连续稳定生产。

       4、开发出超薄带钢高表面系列控制技术,包括高纯净度塑性化夹杂物控制、无磷Na2SiO3 高活性环保清洗(残留物≤mg/m2)、同步接触辊式密封等技术,解决超薄带钢轧制穿孔、表面划伤、清洗不良等问题,产品表面精美,覆膜性好。

       开发出软态、高硬高弹、去应力TA等性能调控技术,形成20余种特殊功能的系列产品。

       项目申请专利49项,授权44项,发布2项行业标准,论文发表18篇,形成一整套具有自主知识产权的宽幅不锈钢超薄料关键生产工艺技术,厚度0.02mm且宽度600mm以上国际独有。经金属协会组织行业专家评审一致认为本项目总体技术达到国际领先水平。

       该项目三年来累积开发精密带钢7.2万吨,出口2.3万吨,其中宽幅超薄不锈精密带钢开发521吨,国内市场占有率70%,吨钢利润300%-500%,产品应用于华为、恩力能源等高端制造企业的柔性显示屏、储能电池、军工核电等项目,并出口美国、德国等国家,打破国外贸易垄断和技术封锁,引领国际超薄不锈精密带钢发展方向,为高端中国制造提供有力的基础材料保障

       该项目的实施对提升我国自主创新研发能力,增强民族品牌自信具有重要意义。