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第8987期:第04版 本期出版日期:2024-12-03

特殊钢新材料发展迎来新机遇、新范式

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今年11月,“2024中国国际特殊钢新材料高峰论坛”在上海举办。来自中国钢铁工业协会、中国工程院、国内重点高校及科研机构、重点特钢生产企业、重点冶金装备制造企业以及相关行业协会的领导和院士专家汇聚一堂,围绕钢铁行业发展形势、特钢行业技术创新、稳健发展、产业布局、绿色低碳、数智化等热点问题进行了交流。专家们从人工智能对未来新材料开发和制造模式的影响,以及特殊钢新材料的技术创新和材料高端化等方面给出了各自的观点。

人工智能的发展将对钢铁业带来多维度变革

AI和算力将带来电力需求的快速攀升。一方面,人工智能(AI)领域迎来革命性的技术大爆炸,但所需能源也在指数级上涨。另一方面,气候变化也将推动全球能源结构发生重大调整,人类即将进入“新能源驱动”的新时代,电力和氢能将成为主要终端能源。我国在工业化后期建立在新能源优势基础上的新质生产力将得到快速发展。钢铁等传统产业持续优化升级,高端特种合金对当前新质生产力发展将起到重要的支撑作用。

基于大数据和人工智能的材料研发发生范式转变。钢铁联合生产运营一体化智能平台将推动产业结构进一步调整。以电商平台、企业物联网为手段,质量、环保、成本大数据分析为工具,通过政策优惠吸引优势企业和产能加入,分步骤实现产能协作、技术联合、采购联合、销售联合、形成优势产能的集约化运行管理,打造“钢铁产能联合体”。

人工智能进入全新阶段,“AI+”材料科学已成为一个重要的交叉学科方向。Google和微软、Me⁃ ta和字节跳动近期都在布局用于材料科学领域的人工智能强化学习模型等相似的研发方向。“数据+AI是材料基因工程的核心”已成为全球共识。

大模型已经在冶金行业实现融合应用。鞍钢

集团通过将新一代信息通讯技术与地质勘探、测量、设计、采矿、运输、选矿、经营、管理等环节深度融合,逐步实现矿山万物全真互联,地质资源数字化,全流程生产过程远程化、可视化、平台化、协同化、智慧化,经营管理数字化,构建全流程数据链,建立“矿群动态联动生产模型”,助力建设世界一流智慧矿山、数字矿山。

高端装备和重大工程需求牵引特钢材料发展

高端装备极端服役条件对先进特殊钢材料提出了特殊要求。航空航天(如航天箭体、航天发动机、大型客机、航空发动机)、轨道交通(如高铁)、海洋工程(如深海油气钻采集输)、能源装备(如先进核能、超超临界电站机组)是我国战略性支柱产业,急需先进高强高韧性合金、耐蚀合金、耐热合金的支撑。

此外,在“双碳”战略下,作为重大工程的CCUS装置,特别是海上CCUS装置的采用,也将推动特种合金材料的开发。

在需求的牵引下,特钢新材料的品种研发将实现高端化,特钢产品规格将出现极致化。品种高端化表现在性能方面的突破,如强疲劳载荷、宽温域、极低温、耐液态金属腐蚀、抗辐射、耐高温高压、长期安全和稳定服役、耐盐热/磨蚀/冰蚀等;规格极致化包括超大锻件、特厚板、宽幅超薄带、毛细管、切割丝等。

特殊钢材料和技术的未来研发重点方向

未来,特钢(含不锈钢)产量将保持增长,在钢铁总产量中的占比将稳步提高,产品质量也将进一步提升,主要表现在高强、高韧、长寿命、高稳定性,以及满足一些极端环境特殊要求等。

为了摆脱我国关键材料受制于人的局面,实现自主化和国产化,替代进口,未来特钢新材料和生产技术研发将聚焦几个方面:①新一代长寿命轴承钢抗疲劳组织性能调控技术;②航空航天材料的特种冶金技术;③基于TiC调控的新一代耐磨钢板技术;④高氮奥氏体不锈钢及相应的加压冶金技术及工业化;⑤半导体装备用超高纯奥氏体不锈钢制造技术;⑥新能源汽车用一体化压铸模具材料;⑦基于氢冶金的特殊钢冶金一体化短流程工艺。

特殊钢是高端民用和国防装备制造必需的关键基础材料,代表金属材料产业的整体水平和竞争力,是制造强国战略的重要支撑,是钢铁强国的重要标志,特钢发展水平一定程度上代表钢铁产品高端化水平。新中国特钢产业经过七十多年的不懈努力,在产量、品种质量、装备、工艺、绿色低碳、智能制造等方面取得了巨大的成就,涌现出中信特钢、抚顺特钢等一大批优秀的特钢企业,大幅度缩小了与发达国家的差距,为我国国民经济的发展,为我国高端装备制造业、重大工程建设和国防现代化作出了不可替代的重要贡献。中国钢铁工业协会党委副书记、副会长兼秘书长姜维指出,未来,特钢新材料产业应更加重视科技进步,以自主可控为战略基点,以绿色化和智能化为核心主题,瞄准关键短板发力,构建创新生态圈,走好科技创新之路。

(内容来源于世界金属导报)

  

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