南京是中國近代工業的搖籃,是全國重要的先進制造業基地,在長期的發展過程中形成了鋼鐵、石化等四大支柱產業。今年3月5日,習近平總書記在參加十四屆全國人大二次會議江蘇代表團審議時強調,“要牢牢把握高質量發展這個首要任務,因地制宜發展新質生產力”,“發展新質生產力不是忽視、放棄傳統產業”,而是“用新技術改造提升傳統產業,積極促進產業高端化、智能化、綠色化”。
近日,南京日報推出“轉型升級,傳統產業里迸發新質生產力”專欄,聚焦鋼鐵產業轉型,采寫“鋼鐵是怎樣煉成的·新傳”系列報道。4月18日,南京日報A4版面大幅刊登《精益求“精”,數百噸機床瞬間沖擊不開裂》,專題報道梅鋼精沖鋼產品的生產流程和工藝,展現梅鋼產業轉型升級和高端化、智能化、綠色化發展的新成果、新成效。
精沖鋼的進擊之路
一輛汽車大約有1萬多個不可拆解的獨立零部件,其中一些小而精的零部件與駕乘安全和舒適性密切相關。
比如,當你進入汽車駕駛艙,“咔嗒”一聲扣好安全帶,嘗試調節座椅的高度和角度,這一系列動作都是“精沖零部件”在發揮作用。安全帶插片、座椅調角器、座椅滑軌……看似不起眼,但是科技含量十足,放在十多年前,每一個都“受制于人”。昨天,記者走進精沖零部件的上游企業——梅山鋼鐵,探尋精沖鋼的進擊之路。
據介紹,精密沖壓簡稱精沖,是在普沖技術上發展起來的一種現代精密沖裁成形方法,屬于無切削加工技術,目前在汽車、五金電子等行業得到廣泛應用,大到飛機、摩托車,小到手表、刀具。以知名精沖企業瑞士的法因圖爾公司為例,其精沖機床噸位從320噸到1550噸之間,最高節拍能到200次每分鐘,這就對原材料的性能有著極高的要求。如果使用的鋼材韌性差,就容易斷裂,最終導致產品報廢。
梅鋼首席專家裴新華談及精沖工具鋼,稱其為一種小眾化產品。據統計,我國的汽車單車精沖特鋼用量平均只有12—15kg。需求量小,生產難度可一點都不小。“你別看精沖零部件個頭小,但技術門檻高,早期的材料幾乎全部依賴進口。”2011年,梅鋼“盯”上了這塊市場空白。“我們的熱軋生產線積累了豐富的經驗,為何不放手一試!”
梅鋼推出的首個精沖鋼產品為汽車座椅調角器用鋼BJS20C。沒想到三個月不到,首次交付給用戶的“試用產品”就開裂了。研發團隊紛紛感到疑惑:為什么之前積累的熱軋經驗不起作用了?“后來分析才發現,生產工藝需要做調整,我們的產品在冷軋和退火后的球化率為85%,只有達到95%以上,沖壓過程中才不會開裂。”裴新華說,球化率越高,意味著鋼材的塑性和成形性能更好。對當時的產線和工藝而言,是一個不小的挑戰。
面對困難,唯有迎難而上。梅鋼技術中心的60多名研發人員與寶武鋼鐵總部技術中心500多名人員強強聯合,結成“智囊團”,開始了“闖關”之旅。他們扎根實驗室,持續跟蹤生產一線,解決了一個又一個難題。“我們是一個強大的團隊,集聚產品設計、煉鋼、熱軋等所有環節的經驗和力量。研發人員提出工藝要改進,現場立馬跟進幫助實現。”截至目前,梅鋼已獲得高性能精沖合金鋼相關專利22件,牢牢守住市場競爭優勢。
早期國內精沖材料都是使用德、日等國的進口鋼鐵材料,為了實現進口替代,梅鋼不斷地探索、不斷地趕超。2018年,著名跨國汽車零部件公司在中國建廠,尋找進口替代材料供應商。他們先找到國內同行鋼廠,但產品在沖壓過程中起皺,情急之下找到梅鋼。梅鋼技術團隊快速分析出上一家鋼廠產品不過關的原因,并提交了報告,他們對生產精益求精的態度,贏得了該跨國公司的信任,成功拿下訂單。
這一次,對熱軋鋼板的厚度精度要達到±60μm(微米)。1微米相當于頭發絲的近五十分之一,對熱軋精度的要求可想而知。公司領導鼓勵大家勇于突破,“進口替代的事,我們一定要把它啃下來!”裴新華回憶,當時花了3個月請熱軋廠開展技術攻關,不斷優化生產工藝,提升產品質量控制能力。工藝全面升級,現場的操作人員會一同打好“配合戰”。“我們的操作人員會密切關注各項質量指標,加大現場標準化作業執行力度,減少生產過程中質量波動。”熱軋廠軋鋼工藝首席工程師卞皓說。
2018年成功開發過共析高碳工具鋼SK85、SK95,替代韓國浦項產品;2021年一次性開發成功高合金雙金屬帶鋸背材用鋼X32,實現進口替代;2022年國內行業首發寬規格酸洗彈簧鋼……梅鋼人永遠干勁十足、追求極致,精沖工具鋼產品能力完成“跟跑”到“領跑”的跨越。
而梅鋼追求的不僅是優秀的產品,更是一步一步通過市場反饋,更貼合客戶需求,持續提供服務及解決方案。裴新華表示,下游企業更接近終端,更懂得市場。近年來,梅鋼與行業內的領頭企業成立了多家聯合工作室,進行新材料、新工藝聯合開發,實現各自產品競爭力提升。
如今,精沖工具鋼作為梅鋼戰略產品,各系列鋼種牌號達到70多個,品種在國內鋼企最全。鋼種性能優良,最高碳含量達到0.95%,最高合金含量達到8%,熱軋態強度最高達到1800MPa。在新產品、新工藝、新技術上持續創新、勇于開拓,不僅使梅鋼獲得海內外客戶一致肯定,也贏得了更大市場。