近日，经中国船舶集团公司第七二五研究所评定，南钢生产的100毫米厚EH47、EH40集装箱船用止裂钢（零下10摄氏度）止裂韧性远高于各国船级社规范要求，标志着南钢成为国内第一家成功开发100毫米厚集装箱船用止裂钢的企业，打破国外企业的技术壁垒。

随着全球贸易的发展，海上货物运输量不断增加，为追求更高的船舶运输效率，集装箱船不断向大型化和超大型化发展。为了解决大型集装箱船开裂的问题，集装箱船用止裂钢应运而生。尽管国内钢铁企业已成功开发此类产品，但还不能完全满足市场需求，性能水平与国际顶级水平相比还有一定差距。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”赫然在列。足见开发止裂钢的重要性、紧迫性。

2014年，南钢开始研发止裂钢。南钢研究院承担高端海工钢新产品研发和市场推广工作，其中止裂钢研发团队荟萃了以陈林恒博士、邱保文博士、赵晋斌博士为首的人才队伍。该队伍通过对化学成分设计、洁净钢冶炼、高质量板坯连铸、特厚板控制及冷却控制技术等进行研究和攻关，相继攻克80毫米、92毫米、100毫米厚止裂钢生产技术难题，钢板止裂韧性超越了国外产品，为中国钢铁企业逐鹿国际止裂钢市场创造了更有利的条件。

争分夺秒 攻克一关又一关

将时针拨回到2018年2月7日。这天，南钢中标武船集团北船重工达飞系列集装箱船升级改造项目，项目方要求在52天内的3月底前交货，而且在批量生产前还要通过船级社认证的80毫米厚止裂钢小试样替代试验。要知道，过去国内一家生产厂家在做这个替代试验时，得到船级社确认的时间接近半年。南钢止裂钢研发团队“迎”来了一道看起来不可逾越的坎。

南钢止裂钢研发团队没有退却，选择迎难而上。在接到该消息后，止裂钢研发团队第一时间与科技质量部门、生产部门沟通了相关事宜，第二天立即召开多部门研发生产协调会，对试制、认证、炼钢、连铸、轧钢、精整、检验等各环节进行了详细的部署。同时，南钢止裂钢研发团队明确了各工艺环节的控制要点和时间节点，并与生产部门进行充分的技术对接。

2018年2月14日，南钢开始试炼。这一天是当年腊月二十九，但南钢止裂钢研发团队的成员们都知道，这是“决战”的时刻，没有一个人提出放假回家。随后，在短短4天的时间内，南钢开展了两轮试制，并确定了认证送样时间。最后，在正月初八，试样被顺利地送到了洛阳船舶材料研究所。随即，南钢止裂钢研发团队成员开始转移到河南省洛阳市进行跟踪试验，船级社的验船师一同进行现场见证试验。最后，最重要的拉伸止裂试验顺利通过。2018年3月10日，相关试验报告送到船级社。2018年3月20日，船级社将确认函发给了南钢。

在80毫米厚止裂钢研发的基础上，南钢又成功开发了92毫米厚止裂钢。随后，南钢迎来了研发100毫米厚止裂钢的挑战。

100毫米厚止裂钢生产技术一直是钢铁材料领域最前沿的技术，一方面对装备要求极高，另一方面国外企业保持着严密的技术壁垒，研发难度极大。2019年，当得知我国建造23000TEU特大型集装箱船缺乏100毫米厚止裂钢时，基于前期积累的止裂钢生产经验，南钢止裂钢研发团队接续奋斗的决心和信心被激发起来。

在研发最关键的时候，南钢止裂钢研发团队组织首席专家、外聘专家，以及板材事业部的品种研发专家集体会诊，集思广益。各位专家在成分设计、连铸工艺、再加热工艺、轧制工艺、如何提高心部性能等方面给出了可行的意见和建议。随后，根据专家们的建议，南钢组织了对操作人员的系统培训。轧制取得成功后，操作人员自豪地说：“轧钢板轧了这么多年，这次轧得最有成就感！”

在之后将产品送去试验时，第三方检验人员看到试验结果后，有点难以置信，连连问道：“这不会是从国外买回来的钢板吧？”当得到确认是南钢自己生产出来的钢板时，该检验人员惊叹道：“真本领在手才是硬道理，南钢止裂钢走到了国内前列。”

积蓄力量 储能一项又一项

南钢止裂钢的成功开发，离不开科技人才的有力支撑。高水平的科技人才，必须同时拥有设计、检测、验证等能力，需要善于在研发、生产过程中发现问题，并不断优化改进。只有这样，才可能实现高水平、高效率的产品创新。

对南钢止裂钢研发团队来说，每次止裂钢的试制生产都是一次全新挑战，必须做到全程跟进，及时沟通。从项目立项到制订试制方案、在ERP（企业资源计划）系统中新建工艺规范及录入订单，再到订单下抛三级生产，跟踪现场生产并对生产数据进行收集整理，包括后续的产品出厂等，研发团队成员全面参与整个项目开发流程，在了解产品生产全流程、熟悉每个生产步骤的同时，为以后新产品的开发储备了能力。

值得一提的是，南钢开放实验室对培养科研人员的动手能力、创新意识发挥了非常重要的作用。2018年以来，南钢止裂钢研发团队抓住开放实验室建设的有利时机，团队成员主动参与了包括光学显微镜、扫描电镜、热模拟、夹杂物分析ASPEX、腐蚀、数字研发等的理论及操作培训。通过最基础的制样、抛光，分析组织、观察微观形貌，进行物质微区成分分析、夹杂物类型及尺寸研究等，止裂钢研发团队成员可以快速检测、发现、设计和验证炼钢—连铸—轧制—热处理等工艺路线上出现的问题，以及时应对止裂钢在实际生产中可能出现的问题。

除了掌握基础技能外，南钢止裂钢研发团队还生动诠释了默默奉献、辛勤耕耘的研发精神。在2020年春节期间，南钢研究院用户技术研究所高级技师田浩返回河北省老家休假，后因新冠肺炎疫情暴发无法按时返岗。为了确保国家重点项目的顺利推进，田浩全天24小时和厂里的研究员、操作员保持联系，遇到焊接难题随时视频通话，“云指导”试板的焊接。在停工不停产的战场上，田浩和团队成员争分夺秒、不懈奋战，确保了100毫米厚止裂钢项目的顺利推进。

什么是止裂钢？

所谓止裂钢，就是自身具有阻止裂纹高速扩展能力的钢材。

当构件存在潜在的缺陷或裂纹时，止裂钢在受到动载及冲击载荷作用的情况下，能在小范围内阻止裂纹的扩展，防止重大事故的发生。

（EH47级钢板）

止裂钢的止裂金属微观原理是在钢材冶炼和轧制过程中，采用相应的控制手段使金属组织得到具有止裂性能的多边形铁素体和针状铁素体组织。同时，细化钢材表面的晶粒组织使之达到有效晶粒直径小于10mm，从而使钢材得到良好止裂性。

（止裂钢止裂性能要求）

由于止裂钢主要应用于超大型集装箱船的舱口围顶板、腹板、上甲板、舷顶列板以及抗扭箱的纵骨、抗扭箱甲板等整船受力和经受交变载荷强度最大的位置，因此要求钢板具有高强度、高的低温韧性、高应变性、高止裂性以及良好的焊接性能和加工性等。

按强度止裂钢可分为36kg、40kg级别的高强度钢和47kg级超高强度钢，按质量可分为DH36/EH36/FH36、DH40/EH40/FH40、DH/EH/FH47三个钢级。

为保证性能，钢中一般添加镍、铬、铌、钛、钒等合金元素，且要求硫、磷等有害元素含量在万分之二以下。

（止裂钢化学成分要求）

从当今国际上止裂钢的生产上看，普遍采用低碳含量（低碳当量）、微合金化的生产工艺。低碳含量有利于塑韧性和焊接性的提高，而微合金元素的加入不但能够起到提高强度、补偿降低碳含量所带来的强度损失，同时能够提高止裂钢的力学性能、止裂性能、工艺性能、焊接性能及厚度方向性能等要求。

从生产工艺路线来说，高级别止裂钢的生产工艺路线一般为：铁水预处理→转炉冶炼→炉外精炼（RH＋LF，Ca处理）→连铸→板坯再加热→控制轧制→控制冷却。

转炉冶炼采用低碳、超低硫、夹杂物形态控制的纯净钢冶炼技术；铁水经转炉冶炼后，再进行RH、LF炉外精炼，进一步提高钢水质量，然后浇铸成连铸板坯；为实现晶粒细化和细晶强化，热轧采用TMCP（控制轧制和控制冷却）技术，采用两阶段的控制轧制，并充分保证再结晶区的变形量；轧制后采用加速冷却，保证变形后相变组织以得到多边形铁素体+针状铁素体为主。

（第三代控制轧制和控制冷却技术）

文章来源： 小黄人工业互联