“十三五”生态钢铁产品技术发展预测分析

中国工程院院士干勇在“2014钢铁行业技术创新大会暨科技负责人会议”上做了题为《低碳经济下现代钢铁流程和生态钢铁产品》的专题报告，其中就钢铁生态产品的技术发展进行了预测，现整理如下，以飨读者。

新一代高强韧钢

高强韧钢是实现汽车轻量化、铁路高速化和重载化所需的关键材料。国际上正通过汽车钢高强韧性化，实现到2025年汽车燃油经济性提高一倍。我国批量生产的汽车钢，强度达到1000MPa，延伸率18%，实验室研发的材料也有较大差距。

通过材料成分设计、冶炼、连铸、轧制、热处理及后续成型等工艺技术创新，采用细晶、析出、相变等过程的精细调控，研发高性能钢材品种，汽车用高强韧钢强塑积达到30-40GPa%，配合应用技术车身减重20%以上；高速重载铁路用钢寿命提高50%以上。

新一代功能复合化建筑用钢

高效、安全、环境相容性良好的建筑用钢是国家重点工程建设需要的重要材料。国际上正向着大规格、高强度、低屈强比、耐火、抗震、耐候、耐腐蚀、易焊接等功能复合化的方向发展。我国建筑用钢生产和应用技术落后，最高级别钢种仅为Q460，其他性能尚未综合考虑。

通过成分优化设计和组织调控研发屈服强度500-1000MPa、屈强比低于0.85、600℃屈服强度高于室温强度指标的2/3，弹性模量高于室温指标75%以上、可以实现大线能量焊接、使用寿命大幅提高的新一代功能复合化建筑用钢。

高层建筑用智能型抗震耐火钢

节钼：以Ti/Nb/V代Mo，作用是节钼降本、抗震和耐火性能优异。传统耐火钢含钼在0.4%-0.9%，而新型耐火钢含钼≤0.2%。

智能：Ti、Nb、V在常温下固溶，强化作用很小，而在着火高温条件下发生沉淀析出，从而提高钢的高温强度。

超大输量油气输送用管线钢生产技术

我国西北和东北部的自产和进口天然气资源总量2000亿m3/a以上，急需输送至内地。受地理条件和建设成本制约，亟需发展450亿m3/a以上超大输量的管道技术。采用超高钢级和超大口径管道提高输量是国际上超大输量管道发展的主要方向，需要开发X90/X100和特厚规格X80管线钢。

目前，国内外尚未完全解决X90/X100和特厚规格X80的断裂韧性评价与控制难题。力争2020年实现X90/X100和33mm以上厚度规格X80管线钢的生产和应用，保障新疆、中亚和俄罗斯天然气输送。

高品质宽厚板和大型铸锻件

国际上高品质宽厚板和大型铸锻件向着高强、高韧、高均匀性、耐高温、耐疲劳、耐腐蚀、耐辐照和易焊接等方向发展。目前，我国特殊要求下使用的高端厚板仍需进口，大型铸锻件的质量、稳定性、合格率和材料利用率、组织成分均匀性等与发达国家差距巨大。

通过凝固、变形、热处理等工艺技术创新，实现高品质、高性能宽厚板和大型铸锻件的清洁化制造，在现有基础上缩短热加工周期20%，降低制造成本10%，提升成材率7%。

减量化、高效率钢材轧制与热处理技术