中经联播讯（通讯员/王杨 靳红伟）低温钢是超低温高强韧不锈钢材料，可在4.2K温区（零下268.8摄氏度）下服役，应用于国家大型低温工程，如未来星际高速飞船薄壁金属贮箱、磁约束核聚变、氢能源等领域，属于国际前沿的特殊材料。
在高端与前沿材料领域的星辰大海中，诸多关键技术亟待探索与攻克，而这正是大型国有企业践行使命与担当的方向和任务。
河钢集团张宣科技进一步解放思想，坚持创新驱动发展战略，以打造京津冀协同科技创新与成果转化示范为目标，深化与中科院等离子所对接交流，共同推进科技成果转化和产业化应用，成功攻克在极低温条件下高强度和高韧性无法兼顾的技术难题，研发出超低温高强韧不锈钢材料，至此，张宣科技高端材料应用领域得到进一步拓宽。
严控气体含量 提升材料关键指标
在技术创新中磨砺“金刚钻”，在材料研发中追求“专而精”，张宣科技不断破解低温钢关键核心技术攻关中的难题。依托与顶尖科研机构的链接，张宣科技加快技术攻关，打通“钢铁向材料、制造向服务”转变的全流程供应链。
2023年，该公司与中科院等离子所建立合作，开启了对该材料的研发攻关。该公司技术人员通过对低温钢材料深入研究，锁定氮元素含量的差别是影响低温环境应用的关键因素，在进行多次理论计算和试验后，确定了影响低温钢性能的氮元素控制上限。
同时，结合熔炼元素特性及真空感应炉熔炼环境下的铝脱氧、超低碳控制、合金化等工艺，该公司再次细致调整碳、氮、铬等近15种元素的控制范围，创新实施“氮气回填”技术，细化了氮、氧等关键元素的精准控制方案。
此外，该公司结合该材料对超低温条件的屈服强度和抗拉强度的极高要求，实施电渣全流程辅助脱氧工艺，反复调整真空冶炼过程中各合金元素的加入量、加入顺序及加入时机，形成了一整套成熟稳定、先进适用的冶炼工艺技术，成功将氮含量的控制指标与协议要求实现精准一致。
“该材料屈服强度高于标准102兆帕，磷、硫等有害元素含量的控制能力达到行业先进水平，低温钢材料的高强度和高韧性攻关取得成效。”该公司科技研发相关负责人说。
挖掘装备潜能 稳定材料综合性能
近日，笔者走进张宣科技特种材料研发生产线，只见45MN快锻机的重锤高高抬起、重重下落，然而锻件的垂直形变量仅仅是5毫米。如果这几吨重的垂体处于自由落体状态，那么锻件也会产生较大形变，何况是肉眼都无法分辨的5毫米呢？或者是锻件的硬度达到超级级别？是如何精准控制实现这5毫米内的微调？
“这是在锻造低温钢材料，使材料受力均匀，稳定产品综合性能。”该产线作业长王建强向笔者介绍说，“目前，低温钢材料经微调氮元素的控制方法后，存在塑性变差、易开裂缺陷，需要平衡内部应力……”
该公司充分挖掘装备潜力，利用45MN快锻机装备可编程控制优势，全程序智能控制变形工艺全过程压下量、力度；同时合理调整油泵的启动数量，将单边压下量精准控制在5毫米以内。
“想象一下，十几米高的快锻机，5毫米对它来说，目测基本就是砧座刚接触到锻件，就抬起来了！”经王建强的详细介绍，笔者明白了其中的奥妙。
经过45MN快锻机重锤的多次锤击，该材料的锻压伸长率高于标准29%，易开裂缺陷得到成功解决；同时，该材料的低温综合性能也变得十分稳定。
装备潜能得到充分释放，产品性能愈发稳定。未来发展前景如何？是否可以复制推广？王建强表示，除了在低温钢领域的突破，他们还完成了绿色含钴高端模具钢、新型铁路轨道用材等10余种高端产品的开发生产。后续，张宣科技将持续锚定专、精、特、新目标，引领下游行业对低碳高端材料的需求。
