該團隊以基礎研究促進技術創新

該團隊成員在中錳鋼溫成形汽車B柱試製現場

　　鸞翔鳳集——鍛造精兵隊伍

　　針對鋼鐵材料的高性能化發展趨勢，2018年，上海大學材料科學與工程學院院長、boshishengdaoshidonghanjiaoshouzaishanghaidaxueyiyoujichushang，yichangangheyonggangfadadechangsanjiaodiquweiyituo
，lianheguoneiyoushikeyanhechanyeziyuan，guangnayingcai，goujianleyizhiyoujingzhengli
、積極進取、敢打硬仗的高性能鋼鐵材料科研團隊——上海大學和上海大學（浙江）高端裝備基礎件材料研究院高性能鋼鐵材料團隊（以下簡稱上海大學和上善院高性能鋼鐵材料團隊）。

該團隊在純鐵、鋼
、鑄鐵等鋼鐵材料領域形成了持續創新的研發能力

　　上海大學和上善院高性能鋼鐵材料團隊以善於科學發現
、勇於技術創新
、敢(gan)於(yu)工(gong)程(cheng)實(shi)踐(jian)，持(chi)續(xu)不(bu)斷(duan)地(di)提(ti)高(gao)鋼(gang)鐵(tie)材(cai)料(liao)性(xing)能(neng)為(wei)發(fa)展(zhan)目(mu)標(biao)，引(yin)領(ling)高(gao)性(xing)能(neng)鋼(gang)鐵(tie)材(cai)料(liao)領(ling)域(yu)科(ke)技(ji)進(jin)步(bu)和(he)產(chan)業(ye)高(gao)質(zhi)量(liang)發(fa)展(zhan)。該(gai)團(tuan)隊(dui)不(bu)僅(jin)關(guan)注(zhu)鋼(gang)鐵(tie)材(cai)料(liao)的(de)性(xing)能(neng)，而(er)且(qie)關(guan)注(zhu)鋼(gang)鐵(tie)材(cai)料(liao)的(de)壽(shou)命(ming)，主(zhu)要(yao)體(ti)現(xian)在(zai)對(dui)鋼(gang)鐵(tie)材(cai)料(liao)延(yan)遲(chi)斷(duan)裂(lie)、疲勞、腐蝕、摩擦磨損方麵的研究。

　　該團隊在純鐵、鋼、鑄鐵等鋼鐵材料領域形成了持續創新的研發能力

，把科學發現
、技術創新、工程實踐3個層麵的科研工作緊密結合起來，並相互關聯促進。

　　高純鐵

　　該團隊與河北龍鳳山鑄業有限公司緊密合作，在其超高純生鐵的基礎上，開發大規模火法冶金生產4N級高純鐵技術。他們在實驗室通過等離子滴溶法製備出4N7高純鐵，通過電解法製備出3N7高純鐵
，顯現出獨特的電磁性能和力學性能特征，有力推動了我國高超純鐵製備和應用技術進步。

2N-4N純鐵室溫拉伸、耐大氣腐蝕和直流軟磁性能

　　該團隊創新稀土多形合金化技術和高效穩定均勻分布的鑭鈰稀土合金化生產工藝技術，將我國低成本
、高gao豐feng度du的de鑭lan鈰shi稀xi土tu應ying用yong在zai量liang大da麵mian廣guang的de普pu碳tan鋼gang中zhong
，使shi稀xi土tu耐nai蝕shi普pu碳tan鋼gang耐nai蝕shi性xing達da到dao傳chuan統tong耐nai候hou鋼gang水shui平ping。該gai團tuan隊dui與yu多duo家jia企qi業ye合he作zuo，包bao括kuo內nei蒙meng古gu包bao鋼gang鋼gang聯lian股gu份fen有you限xian公gong司si、安陽鋼鐵集團

、上海梅山鋼鐵股份有限公司、江蘇沙鋼集團有限公司、秦皇島佰工鋼鐵有限公司、冀南鋼鐵集團
、中信金屬股份有限公司、鹽城市聯鑫鋼鐵有限公司、廣西盛隆冶金有限公司、江西台鑫鋼鐵有限公司、陝西鋼鐵集團有限公司、中天鋼鐵集團有限公司、江蘇永鋼集團有限公司等，形成了稀土耐蝕普碳鋼係列產品，廣泛應用於輕鋼結構住房


、鋼結構廠房、鋼筋混凝土建築和地螺絲、集裝箱
、裝飾裝修外掛件及龍骨等領域。該團隊與鹽城市聯鑫鋼鐵有限公司合作，采用變形誘導相變技術開發了微晶HRB400ERE 稀土耐蝕螺紋鋼,目前已經生產和應用稀土耐蝕螺紋鋼3.5萬噸。

稀土耐蝕普碳鋼中的稀土氧硫比、周浸耐腐蝕性能數據及上善院示範應用建築

19.8級緊固件工程應力-工程應變曲線

　　該團隊在多年研究基礎上，聯合河北龍鳳山鑄業有限公司、七豐精工科技股份有限公司
、舟山市7412工廠等單位，於2021年成功研製出最高強度的19.8級緊固件，是國際上緊固件與材料攀登強度高峰一個突破，形成了緊固件用鋼超高強化組織調控
、氫陷阱與強化界麵降低延遲斷裂敏感性以及夾雜物性態控製的提高抗疲勞破壞性能技術。19.8級超高強緊固件將有力推動我國重大裝備的輕量化製造，促進我國的鋼鐵生產與緊固件製造領先世界。

　　該(gai)團(tuan)隊(dui)基(ji)於(yu)變(bian)形(xing)誘(you)導(dao)相(xiang)變(bian)原(yuan)理(li)及(ji)緊(jin)固(gu)件(jian)用(yong)鋼(gang)的(de)在(zai)線(xian)組(zu)織(zhi)調(tiao)控(kong)技(ji)術(shu)，研(yan)製(zhi)出(chu)高(gao)強(qiang)緊(jin)固(gu)件(jian)用(yong)冷(leng)作(zuo)硬(ying)化(hua)非(fei)調(tiao)質(zhi)鋼(gang)和(he)在(zai)線(xian)退(tui)火(huo)冷(leng)鐓(dui)鋼(gang)產(chan)品(pin)，縮(suo)短(duan)緊(jin)固(gu)件(jian)生(sheng)產(chan)周(zhou)期(qi)
，降(jiang)低(di)能(neng)耗(hao)和(he)減(jian)少(shao)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)放(fang)。該(gai)團(tuan)隊(dui)與(yu)南(nan)京(jing)鋼(gang)鐵(tie)有(you)限(xian)公(gong)司(si)、中天鋼鐵集團有限公司、東北特殊鋼集團股份有限公司、江蘇永鋼集團有限公司合作研製出冷作硬化非調質鋼線材，替代傳統調質鋼製備汽車用8.8級
、9.8級和10.9級緊固件，省掉球化退火和調質處理工序。其中8.8級非調質鋼細長杆螺栓已應用於通用汽車公司的新能源汽車電池包。該團隊與中天鋼鐵集團有限公司研製出SWRCH35K、10B21
、10B33等在線退火軟化冷鐓鋼，實現免退火冷鐓成型。其中SWRCH35K在線獲得超量鐵素體及退化和球化珠光體組織，鐵素體含量大於80%，珠光體球化率達到4級，硬度不大於76HRB（洛氏硬度）。

　　該團隊根據汽車行業對耐高溫緊固件用A286和Nimoic80A材料的國產化需求，與泛亞汽車技術中心有限公司、舟山市7412工廠、東北特殊鋼集團股份有限公司等單位聯合，利用材料純淨度和均質性控製、線材表麵質量控製和皮膜優化等技術，滿足材料冷鐓成型及服役性能要求，實現批量穩定性控製和進口替代。

　　該團隊致力於對影響軸承鋼疲勞因素的研究應用和新型軸承鋼材料的基礎研究，成功開發出新型的UHBS軸承鋼係列，抗拉強度≥2000兆帕，疲勞強度≥900兆帕，具有優異的高溫性能
，在500℃~600℃溫度條件下韌性突出，並具有良好的耐蝕性。自2021年開始，該團隊與河鋼石鋼公司共同開發的新能源汽車用高端軸承鋼，氧含量穩定控製在（3～6）×10-6，鈦含量≤10×10-6，磷含量≤0.009%，硫含量≤0.002%，砷+錫+銻≤60×10-6，帶狀碳化物和網狀碳化物均≤1.0級。該團隊與瑞典OVAKO集團、英國劍橋大學保持長期合作交流。

　　該gai團tuan隊dui將jiang堅jian持chi以yi國guo家jia和he行xing業ye對dui於yu高gao端duan軸zhou承cheng鋼gang的de戰zhan略lve需xu求qiu為wei出chu發fa點dian，聚ju焦jiao於yu長chang壽shou命ming的de軸zhou承cheng鋼gang材cai料liao基ji礎chu研yan究jiu和he熱re處chu理li方fang麵mian關guan鍵jian共gong性xing問wen題ti
，致zhi力li於yu新xin型xing軸zhou承cheng材cai料liao研yan發fa、梯度材料設計製備
、軸承鋼超純淨化和材料的各向同性研究應用，以及軸承鋼大數據平台中心建設等方麵，為行業進步提供更好的全流程的解決方案。

　　該團隊與江陰華潤製鋼有限公司開展高碳高合金工模具鋼連鑄技術合作。該公司利用弧形連鑄機生產M2
、D2、DC53
、4Cr13、Cr8、Cr12MoV、4341等(deng)高(gao)碳(tan)高(gao)合(he)金(jin)工(gong)模(mo)具(ju)鋼(gang)連(lian)鑄(zhu)坯(pi)，質(zhi)量(liang)優(you)異(yi)且(qie)穩(wen)定(ding)，碳(tan)化(hua)物(wu)細(xi)小(xiao)均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu)，其(qi)綜(zong)合(he)性(xing)能(neng)優(you)於(yu)采(cai)用(yong)模(mo)鑄(zhu)工(gong)藝(yi)生(sheng)產(chan)鋼(gang)錠(ding)。此(ci)外(wai)，弧(hu)形(xing)連(lian)鑄(zhu)機(ji)具(ju)有(you)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)高(gao)
、成坯率高、金屬收得率高
、節能降耗等優勢。

高速鋼弧形連鑄與模鑄工藝的組織對比

　　高純生鐵與鑄鐵

　　該團隊貫通純鐵—鋼—鑄鐵等碳合金化的鐵基新材料研發
，相互借鑒促進發展。以該團隊與河北龍鳳山鑄業合作研發4N級高純鐵作為原材料，可滿足超高強度鋼在飛機關鍵結構件、火箭發動機部件
、超級防彈鋼板等特殊領域對原料純鐵的高純度要求；采用超高純生鐵作為原材料，同時結合多形合金化技術
，開發了抗菌毒灰口鑄鐵鍋和琺琅鍋，提高人們日常生活品質；與濰柴公司合作
，開發發動機缸蓋用高性能蠕鐵技術，製備出新型稀土合金化柴油發動機缸蓋，其力學性能符合國標（GB/T 26655）要求。目前，該團隊正與興國鑄業合作探索球墨鑄鐵和球墨鑄鋼型材生產的新型高效工藝流程技術。

（董瀚 滿廷慧/文 上海大學和上善院高性能鋼鐵材料團隊/供圖）