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突破创新瓶颈 打造国之重器
2021-11-24 16:07:27 点击数：
本报记者 章利军 特约通讯员 罗继胜 通讯员 吴林
说起成功研发时速200公里~250公里、时速350公里高速车轴用钢的事，马钢人无不自豪。这是马钢人自主研发的高新产品，不仅是车轴钢里的顶尖产品，而且是真正意义上的“中国创造”，产品各项性能指标均较好地满足了技术质量要求，总体质量处于国际领先水平。如今，马钢车轴钢产品已远销海外多个地区。
“能在海内外取得这么多的优秀成果，并实现轨道交通关键零部件国产化，离不开中国共产党的坚强领导，离不开中国特色社会主义制度优势的充分发挥，也离不开广大技术人员和全体职工的共同努力。”中国宝武马钢股份特钢公司（简称马钢特钢）党委书记、经理曹天明如是说。
义无反顾的抉择
突破创新瓶颈，研发轨道交通关键零部件用钢，过程并非一帆风顺。2011年10月底，总投资达35亿元的马钢特钢建成投产。而在投产初期，生产时断时续，再加上成本“高高在上”，马钢特钢持续亏损。当时，马钢特钢每月仅有2万吨的产量，市场订单更是屈指可数……2012年，经过反复调研，马钢党委做出了坚定的抉择：以市场为导向，组建以技术中心为核心的特钢产品研发、市场开拓项目组进驻马钢特钢，全力支持马钢特钢产品开发及市场开拓工作。
打铁还需自身硬，修炼好内功最关键。很快，该项目组先后破解了超低氧精炼控制、大型非金属夹杂物控制、RH（真空精炼炉）真空处理条件氮含量控制、连铸圆坯偏析/疏松/裂纹/缩孔缺陷控制、轧制方坯高均匀性/高致密性控制等技术难题，为马钢特钢产品抢占市场高地提供了关键支撑。
锲而不舍的攻关
2012年，基于良好的合作关系，马钢特钢首先为晋西车轴股份有限公司（下称晋西车轴）开发出供印度某项目使用的IDC35e车轴钢，并于国内率先采用连铸工艺（使用连铸圆坯进行车轴坯轧制）进行批量生产。晋西车轴在使用后反馈，较传统生产工艺，马钢特钢采用连铸工艺生产的车轴钢性能稳定，探伤合格率高，表面质量、力学性能和热处理稳定性均为优良。
2014年，马钢特钢又开启了200公里/小时~250公里/小时、350公里/小时DZ2车轴用钢的研发工作。其间，该项目组攻克了高纯净钢冶炼，高均质化车轴钢连铸、轧制，大截面车轴坯组织、性能调控等难题，经过一次次的尝试、一步步的摸索，终于成功开发出高质量的DZ1、DZ2车轴钢坯，车轴坯及车轴的各项性能指标完全符合标准要求。
“经常很晚了，实验室里还灯火通明。有时候，研究一项关键技术时，大家会争论得面红耳赤。”回忆起那段艰苦创业、艰难制造、艰辛创新的日子，该项目组的所有成员依然印象深刻。
中国铁道科学研究院集团有限公司（下称铁科院）进行DZ2高速车轴疲劳试验时正值春节期间，该项目组车轴产品研发团队的技术人员就守在铁科院跟踪整个试验过程。大家似乎忘记了这是万家团圆的时刻，认真跟踪记录疲劳试验的每一个关键步骤、每一个细节。然而，首次疲劳试验在循环800万周次后频率急剧下降，试验被迫停止。卸下试验的车轮后，他们在车轴轮座位置发现一条明显的裂纹，该项目组立即把断裂车轴运回，对产品的化学成分、力学性能、低倍组织、表面粗糙度及疲劳断口等进行分析。经过不懈努力，该项目组发现车轴原材料完全满足标准要求，断裂的原因是轮、轴厂家在装配时已经产生损伤。车轴厂家根据该项目组提出的轮轴压装建议，改进装配工艺后，问题随之迎刃而解。
市场空白的突破
2016年7月15日，我国自行设计研制、拥有自主知识产权的两辆中国标准动车组在郑徐铁路上以时速超过420公里的高速交会而过，相对时速超过840公里。这是世界上首次拟用运营动车组进行的试验。而伴随动车组成功交会试验的车轮及车轴用钢均由马钢特钢研发制造，这无疑为中国高铁和马钢轮轴未来走出国门增加了筹码。
在着手进行高速动车组车轴国产化工作的同时，为满足铁路运输载重量提升的需求，该项目组又开始了30吨~45吨轴重重载车轴的研发工作。通过严谨的论证，经过多轮试验，他们最终成功开发出以LZ45CrV为代表的重载车轴钢，填补了国内空白。目前，世界最大轴重为45吨的重载车轴钢已在马钢实现批量化生产，并大批量出口。
历经10年的不懈努力，马钢以高速重载车轴研发为基础，同时开发了应用于普通客货车、重载列车、动车组列车、城轨列车等的系列车轴，完成了轨道交通用车轴的全覆盖。其间，马钢生产的车轴钢在国内市场占有率从0提升至60%以上，采用马钢生产的车轴钢制造的车轴在国际市场占有率达到15%以上。目前，马钢建立了具有自主知识产权的标准化高速车轮制造体系，成功开发重载车轮、大功率机车用高附加值车轴产品，多项产品先后获得“金杯特优产品”、“冶金行业品质卓越产品”称号，“高速重载车轮控制技术创新与应用”“重载车轴钢冶金技术研发创新及产品开发”获得冶金科技进步奖一等奖。
2020年，马钢特钢紧紧围绕“全面对标找差，追求卓越高效，凝心聚力打造宝武精品特优钢生产基地”的工作主题，以价值为衡量，以提高产品毛利润为核心，稳固四大板块，拓展市场份额，扩大高端产品优势，推动生产经营上台阶。面对突发的新冠肺炎疫情，马钢特钢经受住了考验，取得疫情防控和生产经营双胜利。2020年8月19日，习近平总书记考察调研中国宝武马钢集团，走进特钢公司优棒生产线，极大地鼓舞了广大干部职工的工作热情和干劲，2020年全年产量、销量和利润实现同步增长：销售收入同比增长4亿元，钢产量同比增长11.3%，实现利润1.42亿元。
今年上半年，马钢特钢又成功开发出120余个新品种，已累计开发钢种1500个以上。
超越自我的追求
面对取得的成绩，该项目组没有骄傲自满，而是向着更高的目标继续前进。2020年，马钢积极参与国家重点研发计划“基于理性设计的高端装备制造业用特殊钢研发”项目的研究，成功研发出了时速400公里高铁车轴钢及其制备技术，实现我国轨道交通车辆车轴从“跟跑”到“领跑”的跨越式发展。而且，马钢高速重载车轴的成功开发，有效地降低了铁路企业的采购成本，为国家节省了大量外汇支出。同时，高速重载车轴钢实现国产化打破了现有车型因采用进口车轴不能用于出口的制约，有利于支撑我国高铁“走出去”和“一带一路”建设的顺利实施，为推动我国铁路行业高端装备与关键材料的全面国产化与技术创新提供了积极的示范。
“十四五”开局，重任千钧，使命催征，马钢将牢记习近平总书记考察调研中国宝武马钢集团提出的殷切期望，坚持技术引领，强化新技术、新材料、新产品攻关，继续破解关键领域“卡脖子”难题，着力提高精益制造水平，全力打造后劲十足的新马钢，为中国宝武成为全球钢铁业引领者做出新的贡献。
《中国冶金报》（2021年11月24日 03版三版）
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