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衡鋼為何執(zhí)意沖擊“超難度”材料關(guān)
2025-11-04 10:06:21
來(lái)源:衡陽(yáng)日?qǐng)?bào)  作者: 鄧小山 周金云

深海1500米之下,一根鋼管承受的壓力,相當(dāng)于一輛小轎車(chē)壓在手掌上;深地10000米,一根鋼管承受的壓力,則堪比手指撐起卡車(chē)的重量。而在地底數(shù)千米的油氣層中,鋼管還需同時(shí)承受高硫化氫等環(huán)境介質(zhì)腐蝕、地層運(yùn)動(dòng)壓力與冷熱交變應(yīng)力沖擊。

適應(yīng)這類(lèi)“超難度”工況的鋼鐵材料,長(zhǎng)期是中國(guó)能源安全的咽喉要卡,也是材料工業(yè)皇冠上最耀眼的明珠。

近日,湖南省工信廳一則《關(guān)于2025年湖南省先進(jìn)制造業(yè)“揭榜掛帥”項(xiàng)目立項(xiàng)的通知》,將衡陽(yáng)華菱鋼管有限公司推至臺(tái)前。其“深海深地多元極端環(huán)境用高品質(zhì)鋼”項(xiàng)目,躋身全省僅有的三個(gè)“揭榜掛帥”重大項(xiàng)目之列。

這意味著,這家坐落于中南腹地的鋼鐵企業(yè),正式向材料領(lǐng)域“地獄級(jí)”難度的核心技術(shù)發(fā)起總攻。

“揭榜”背后:

能源安全與材料自主的“雙重突圍”

“我們‘揭榜’的動(dòng)力,源于國(guó)家能源戰(zhàn)略的迫切需求。”衡鋼管線管IPD經(jīng)理左國(guó)鋒道出了項(xiàng)目最現(xiàn)實(shí)的背景。

隨著淺層資源日趨枯竭,全球能源勘探的觸角正加速伸向深海與深地。南海深海區(qū)與西部深層油氣田,已成為中國(guó)未來(lái)能源增儲(chǔ)上產(chǎn)的主戰(zhàn)場(chǎng)。

然而,這些能源“戰(zhàn)場(chǎng)”對(duì)核心“動(dòng)脈”——鋼管,提出了近乎苛刻的要求。

左國(guó)鋒解釋道,深海管線鋼需在巨大外壓、低溫沖擊和腐蝕環(huán)境下,保持極高的抗壓潰能力和止裂韌性,確保30年用不壞;而深地油套管則要在高溫、高壓、酸性介質(zhì)的“圍剿”中,實(shí)現(xiàn)超高強(qiáng)度與韌性的完美平衡。

“一根適用于Reel-lay鋪設(shè)的合格深海管線管,在發(fā)生1.5%至5%的應(yīng)變后,仍須滿足母材的所有機(jī)械性能?!彼蛄艘粋€(gè)形象的比方,“這要求鋼材像一位太極高手,既能承受巨大壓力而不斷裂,又能在低溫下保持‘內(nèi)功’,不脆不裂?!?/p>

長(zhǎng)期以來(lái),這類(lèi)高端材料技術(shù)被少數(shù)國(guó)際巨頭壟斷,不僅價(jià)格高昂,更存在供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。衡鋼此次“揭榜”,正是一場(chǎng)針對(duì)產(chǎn)業(yè)瓶頸與國(guó)家需求的“雙重突圍”。

何以衡鋼?

三代鋼鐵人的“技術(shù)長(zhǎng)征”

在鋼鐵這個(gè)資本與技術(shù)高度密集的行業(yè),為何是衡鋼扛起了這面“揭榜”大旗?

答案,深藏于衡鋼三代人數(shù)十年的技術(shù)征途之中。

“我們這一代是站在前輩肩膀上攀登?!弊髧?guó)鋒說(shuō)。從第一代衡鋼人在荒山上建起鋼廠,到第二代技術(shù)骨干攻克中端市場(chǎng),再到如今第三代研發(fā)團(tuán)隊(duì)沖擊世界級(jí)難題——這是一場(chǎng)跨越半個(gè)世紀(jì)的技術(shù)接力。

“許多人以為鋼鐵行業(yè)是‘傻大黑粗’,但高端無(wú)縫鋼管是實(shí)打?qū)嵉摹呔匦隆?。”左?guó)鋒指出,衡鋼多年來(lái)聚焦于無(wú)縫鋼管這一單一品類(lèi),放棄了普通建筑鋼材等“紅海”市場(chǎng),持續(xù)深耕能源用無(wú)縫鋼管的“藍(lán)?!薄?/p>

這份專注,使衡鋼在工藝積累、人才儲(chǔ)備與市場(chǎng)理解方面形成了獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

然而,深海深地用鋼的挑戰(zhàn)是系統(tǒng)性的。它并非單一指標(biāo)的突破,而是高強(qiáng)韌、耐腐蝕、耐疲勞、高精度與可焊性等多重性能的協(xié)同優(yōu)化。

“這就好比長(zhǎng)征路上的多重關(guān)隘?!弊髧?guó)鋒形象地比喻,“既要翻越雪山的耐力,又要強(qiáng)渡大江的勇氣,還要突破圍堵的智慧。任何一道關(guān)口過(guò)不去,都到不了陜北?!?/p>

為此,衡鋼聯(lián)合中石油、中石化、中海油、鋼鐵研究總院、中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、湖南鋼鐵集團(tuán)技術(shù)研究院、中南大學(xué)、湖南科技大學(xué)等機(jī)構(gòu),共同組建了“產(chǎn)學(xué)研用”一體化攻關(guān)聯(lián)盟。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一條清晰的技術(shù)路徑:

成分創(chuàng)新是“設(shè)計(jì)基因”:—利用熱力學(xué)計(jì)算與大數(shù)據(jù)模型,精準(zhǔn)設(shè)計(jì)合金配方,從源頭為鋼材注入“天賦基因密碼”。

超純凈冶煉是“凈化血液”:—通過(guò)真空精煉等工藝,將鋼中有害元素和夾雜物控制在極致水平,確保材料“底子”純凈。

形性協(xié)同調(diào)控是“塑造筋骨”:—將軋制與熱處理一體化,像高級(jí)裁縫一樣,在控制鋼管幾個(gè)絲的尺寸精度的同時(shí),雕琢其微米級(jí)、納米級(jí)的微觀組織。

全流程AI是“注入靈魂”:—構(gòu)建從成分到服役的全生命周期AI大模型,讓生產(chǎn)過(guò)程具備自我學(xué)習(xí)、自我優(yōu)化的能力。

這套組合拳,標(biāo)志著衡鋼正從依賴經(jīng)驗(yàn)的“老師傅”,向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的“科學(xué)家”轉(zhuǎn)型。

核心攻堅(jiān):

從微觀粒子到宏觀性能的“硬仗”

攻關(guān)的核心,是兩場(chǎng)必須打贏的“硬仗”。

第一仗,是“超純凈鋼冶煉與高均質(zhì)連鑄”。

“鋼材的壽命,從鋼水純凈度就決定了。”左國(guó)鋒指出,項(xiàng)目目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)夾雜物尺寸、有害元素、連鑄坯橫截面元素極差的精準(zhǔn)調(diào)控。

這要求對(duì)冶煉全流程進(jìn)行“外科手術(shù)式”的精細(xì)控制。任何微小的波動(dòng),都可能導(dǎo)致產(chǎn)品性能的災(zāi)難性下降。

第二仗,是“高尺寸精度與高性能的形性協(xié)同調(diào)控”。

這是行業(yè)公認(rèn)的痛點(diǎn)。“過(guò)去,我們常常面臨‘按下葫蘆浮起瓢’的窘境?!弊髧?guó)鋒坦言,“強(qiáng)度上去了,韌性下來(lái)了;熱處理工藝調(diào)好了,尺寸精度又變差了?!?/p>

項(xiàng)目創(chuàng)新性地提出,將軋制與熱處理視為一個(gè)整體,建立溫度場(chǎng)—相變—組織—性能的四維耦合模型,實(shí)現(xiàn)微觀組織的“定向養(yǎng)成”。

通過(guò)構(gòu)建工藝數(shù)據(jù)模型,項(xiàng)目推進(jìn)材料研發(fā)和生產(chǎn)從“試錯(cuò)法”向“預(yù)測(cè)法”轉(zhuǎn)變?!盎诖髷?shù)據(jù)分析,我們能夠更精準(zhǔn)地優(yōu)化生產(chǎn)工藝參數(shù),從而提升產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性?!弊髧?guó)鋒介紹了這一技術(shù)方向。

思辨未來(lái):

衡鋼一役,中國(guó)制造邁向高端的“樣本”

觀察人士指出,衡鋼此次“揭榜”,其意義遠(yuǎn)超一個(gè)項(xiàng)目本身??胺Q觀察中國(guó)制造業(yè)如何邁向高端的絕佳樣本。

首先,它體現(xiàn)了“新型舉國(guó)體制”在現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)攻關(guān)中的高效性?!敖野駫鞄洝睓C(jī)制將國(guó)家戰(zhàn)略需求、市場(chǎng)真實(shí)場(chǎng)景與企業(yè)創(chuàng)新主體高效耦合,實(shí)現(xiàn)資源集中,目標(biāo)明確,避免了研發(fā)與應(yīng)用的“兩張皮”問(wèn)題。

其次,它揭示了高端制造的底層邏輯已發(fā)生根本變化?!爸袊?guó)制造過(guò)去的優(yōu)勢(shì),常在于規(guī)模、成本和效率。但沖擊高端市場(chǎng),核心是比拼‘系統(tǒng)能力’?!痹撚^察人士強(qiáng)調(diào)。這種系統(tǒng)能力,是基礎(chǔ)研究、工藝Know-how、數(shù)據(jù)智能與跨學(xué)科協(xié)同的綜合體現(xiàn)。衡鋼的項(xiàng)目,正是試圖構(gòu)建這樣一套從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化、從微觀機(jī)理到宏觀性能的完整技術(shù)系統(tǒng)。

最后,它預(yù)示著中國(guó)鋼鐵工業(yè)的價(jià)值重塑。鋼鐵價(jià)值曲線的攀升,靠的不是產(chǎn)能擴(kuò)張,而是知識(shí)密度與技術(shù)壁壘。衡鋼的探索,正是在為整個(gè)行業(yè)開(kāi)辟一條從“要素驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)向“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”的新路。

在左國(guó)鋒看來(lái),項(xiàng)目的終極目標(biāo)不僅是交出幾項(xiàng)達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品?!拔覀円⒌?,是一種持續(xù)誕生高端材料的能力?!彼硎?,“當(dāng)深海和深地不斷提出新的需求,我們能快速響應(yīng),量身定制。這才是真正的競(jìng)爭(zhēng)力?!?/p>

這根通向地心與深海的鋼管,丈量的不僅是物理的極限,更是一個(gè)制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的決心與智慧。

記者手記

鋼鐵的“覺(jué)悟”與“長(zhǎng)征精神”

在左國(guó)鋒的辦公室里,他拿起一小塊深海管線鋼樣品。它外表黝黑、冰冷,與尋常鋼鐵并無(wú)二致。但當(dāng)他開(kāi)始講述,這塊金屬仿佛被賦予了生命。

“它不是‘死’的材料,它是一個(gè)系統(tǒng)?!边@句話貫穿了整個(gè)采訪。

在技術(shù)文件里,這是“多元極端環(huán)境用高品質(zhì)鋼”;在左國(guó)鋒口中,這是“要知道疼、懂得變的智能材料”。他描述鋼材在深海受壓時(shí)的微觀組織變化,像在描述一個(gè)生命體的自我調(diào)節(jié)。

這種認(rèn)知的轉(zhuǎn)變,或許正是衡鋼能夠“揭榜”的深層原因。

走訪過(guò)不少傳統(tǒng)制造企業(yè),常見(jiàn)的是對(duì)產(chǎn)能與成本的精細(xì)核算,而在衡鋼這個(gè)項(xiàng)目中,聽(tīng)到最多的詞匯是“協(xié)同”“系統(tǒng)”“智能”。當(dāng)一位工程師認(rèn)真闡釋如何通過(guò)數(shù)據(jù)模型優(yōu)化鋼材性能時(shí),你所感受到的不僅是技術(shù)升級(jí),更是一種產(chǎn)業(yè)哲學(xué)的演變。

中國(guó)制造正經(jīng)歷從“體量?jī)?yōu)勢(shì)”向“系統(tǒng)能力”的深刻轉(zhuǎn)型。衡鋼的探索如同一面鏡子——沖擊高端制造,不僅是更換設(shè)備或增加研發(fā)投入,更是整個(gè)認(rèn)知體系的刷新:把材料視為有“覺(jué)悟”的生命體,把工廠視為會(huì)“學(xué)習(xí)”的有機(jī)組織。

臨別時(shí),左國(guó)鋒站在連軋車(chē)間外,指著轟鳴的生產(chǎn)線說(shuō):“從我的師父到我的徒弟,三代人在這里接力。我們要做的,是讓鋼鐵不僅足夠堅(jiān)硬,也足夠智慧?!?/p>

那一刻,冰冷的鋼鐵仿佛真的擁有了溫度。這并非浪漫的想象,而是一個(gè)正在發(fā)生的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)——當(dāng)最傳統(tǒng)的行業(yè)開(kāi)始與最前沿的科技深度融合,當(dāng)幾代人的“長(zhǎng)征”匯聚成創(chuàng)新的洪流,制造的本質(zhì),正在被重新定義。

編輯:韓夢(mèng)晨
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