上海大学科研团队为国产模具钢高质量生产再扳一局
发布时间:2017-02-24文章来源:编辑:Maisie
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继一个月前太钢集团宣布成功研发“笔尖钢”,百亿支圆珠笔有望安上“中国笔头”后,上海大学最近在模具钢研发领域取得突破性进展,为中国高质量钢材生产再胜一局。由该校“先进工模具材料及应用技术”团队自主研发的一款新型压铸模材料实现了国产化,并用于奔驰公司某车型的生产。这意味着,抢占国内高端模具钢的市场份额,“十三五”期间有戏。

就在一年前,提到模具钢生产,很多本土钢企忍不住“一声叹息”:虽然我国钢铁产量全球第一,但本土企业还不具备生产高品质模具钢的能力。

在业界,模具钢曾和圆珠笔笔头上的“圆珠”连在一起被“说事”:中国虽是制造大国,但这些特殊品类的高质量钢材仍依赖进口。迈向“中国制造2025”,跻身制造强国,短板必须要补。

20年攻关,终于敲开车企大门

模具钢是一个利润颇高的钢产品细分市场,长期以来被瑞典、德国、法国、日本、意大利等发达国家的钢企垄断。我国几百家大小钢厂,由于生产工艺问题,始终无法分羹。目前,国内所需的高端模具钢几乎全部依赖进口。

上海大学“先进工模具材料及应用技术”团队负责人吴晓春教授告诉记者,国际市场上,高品质模具钢的市场售价目前每公斤约135元,另外还要附加收取40至60元不等的材料处理费,而且国际惯例一直是“捆绑销售”,买了模具钢,就必须连同购买后续服务。

“国产模具钢的售价是每公斤38至45元左右,虽然价格只有国外的三分之一,但始终叩不开高铁、飞机、汽车这类高端装备制造企业的大门。”吴晓春以车企举例,开发一款新车型,在汽车发动机上就需要使用铝合金压铸模。一般情况下,车企新开一条生产线,首先要在模具开发上动辄投入两三亿元。只有模具钢质量高,后续的汽车才能稳定量产。反之,模具钢质量不过关,一套模具投下去没多久坏了,导致汽车生产线异常停顿,企业损失将无法估量。

业内人士坦言,包括车企在内,模具用户都有一个特点:越高端的钢料,大家购买的热情越高,“品质不行的模具钢,就是白送,企业也不敢用”。

通过材料科学研究、改进生产工艺,助力本土企业生产出高品质钢材———早在20年前,上海大学就开始攻关工模具钢研发。吴晓春团队紧跟国际高性能金属材料发展前沿,与企业紧密合作,终于守得云开:继去年自主研发出大截面压铸模专用材料,并成功应用于奔驰一款车型中通道模具的制造后,最近该团队自主研发并完全实现国产化的汽车高强钢热冲压成型模具专用材料,打破了国外同类材料在国内市场的垄断,为国产汽车轻量化制造提供了强有力的支撑。

给企业把脉,解决工艺流程疑难杂症

“十一五”埋头跟跑,“十二五”在部分“点”上突破、实现并跑,“十三五”争取领跑……在吴晓春团队看来,模具钢能实现“弯道超车”,关键是校企在共性技术上的研发合作。

事实上,高品质模具钢生产,工艺流程往往是“卡脖子”的环节。“装备绝对是国际一流,国外进口的生产线比比皆是,但最后的产品却难以达到一流标准。”吴晓春说,这几乎是国内所有特钢厂遭遇的通病,“就如同烹饪,厨房条件再好,锅碗瓢盆都进口,厨子的手艺不行,最后还是烧不出好菜。”

最近几年,在“去产能”的背景下,很多钢企开始淘汰低端钢材品种,还有的钢企走到了生死存亡的边缘,倒逼之下,不少钢企把生产高端模具钢作为“救命稻草”。

于是,吴晓春团队的成员们不得不分身救场。团队的几十号人常年散布在从东北到中部、西部地区的各个钢企,像医生一样给企业把脉,针对不同的产品线,解决工艺流程上出现的各种疑难杂症。

努力实现从“几乎为0”到“60%”的突破

技术创新,不仅可以挽救一家濒临倒闭的企业,也会给一个产业带来生机。

大约七八年前,很多本土企业反映,在“芯棒”上,被国外“卡脖子”得厉害。“芯棒”是钢厂生产钢管所需使用的一种模具,外形酷似擀面棍,也要用高品质模具钢制成。

吴晓春回忆说,那时“芯棒”的售价一度达到每吨10万元,而且法国、德国企业动辄开出“今年订货、明年拿货”的苛刻条件。而在上大的科研团队攻克“芯棒”的生产工艺难题后,短短数年,国内市场售价降到了每吨3万元左右,占据国际市场主导地位的已经是国内钢企。

眼下,由吴晓春团队领衔的工模具钢项目被列为“十三五”国家重点研发计划专项,总投入1.8亿元,将联合宝钢特钢、中信泰富特钢、中原特钢等国内主流特钢企业和应用单位,以及中科院金属所、东北大学等高校、科研机构,共同开展技术研发。

“除了我们团队零星完成的一些大型高端模具钢被车企采纳,批量的高端模具钢生产目前几乎是零。未来5年,我们的目标是占领国内高端模具钢市场60%的份额,并逐步打入国际市场。”吴晓春说到这里,信心满满。围绕模具钢研发中的一些重要问题,上海大学教授吴晓春在实验室和学生们一起做样本分析,共同讨论。

相关新闻内容请查看2016年原子探针层析技术(APT)研讨会在上海大学举办

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