弹簧钢是制造各种弹性元件的专用结构钢,其中尤以用于制造各种弹簧最为普遍。汽车用高强度弹簧钢线材主要用于汽车悬架螺旋弹簧部位,起减振作用;汽车发动机阀门弹簧部位,起频繁发动、点火作用;以及汽车稳定杆部位,起动平衡、防扭转作用。它在轿车中用量虽不很大,却是十分关键的,涉及人身安全,因此质量要求十分高,被喻为“线材中的极品”。
中国的轿车发展十分迅猛,然而几十年来,汽车用高强度弹簧钢线材几乎百分之百进口。直到宝钢投入大量人力、物力,创出了具有国际水平的国产弹簧钢,才一举扭转了该产品被日本垄断的局面。
从无到有创出自己的品牌
在汽车用高强度弹簧钢线材领域,生产水平处于世界领先地位的厂家主要集中在日本,如神
户制钢、住友公司、受知钢厂等。我国原生产的弹簧钢是为普通车辆所用。高档汽车用的高强度弹簧钢。国内的研究起步较晚。北京钢铁总院等单位曾搞过这方面的国家863 项目。但未进入产业化,若干企业曾先后从国外引进了数条弹簧钢线材生产线,但由于难度较大,至今未形成正常生产运转。为了不受制于人,1998 年底宝钢启动了汽车用高强度弹簧钢线材项目研发。
高强度弹簧钢线材生产线包括炼钢、轧钢两部分工装设备,宝钢在上世纪90 年代后期相继引进了150 吨大电炉(法国设备技术)、六机六流连铸机(意大利设备技术)、高速线材轧机(美国设备技术),仅建设高速线材轧机工程,宝钢就花费了12 亿人民币。1999 年2 月,宝钢高速线材厂投产,年设计线材产量40 万吨,现实际线材年产量60 万吨。

在研发中碰到了种种难以想象的困难,如钢的偏析、钢的纯净度、夹杂物控制水平、盘条的脱碳等等。如在一根钢锭或连铸坯的不同部位取样进行化学成分分析,各点的成分并不相同,有时差别还相当大,各点的成分和钢水罐内的原始成分也不相同,这样就影响钢材的稳定性和质量。为了减少偏析,使各部位的化学成分尽可能均匀,项目组不断探索试制,优化炼钢和浇铸工艺。再如钢材在加热时,于炉内气氛的作用使钢材表层失去碳元素,脱碳使钢材的强度、硬度、耐磨性、疲劳极限降低,还易造成材料表面淬火裂纹、磨削裂纹等缺陷。为防止弹簧钢表面层的脱碳,项目组采取了很多技术措施,如优化钢的成分,控制钢坯加热时间、温度、介质等。一举占领80%国内市场宝钢高强度弹簧钢从研制到产业化。
走过的路颇不平凡,因为原来国内弹簧厂家全部使用进口产品,他们不太相信宝钢能做好。作为中国的特大型钢铁企业。宝钢立志开发出中国人自己的高强度弹簧钢。为此,他们组成了以宝钢研究院、宝钢分公司制造部、炼钢厂、条钢厂、销售中心等单位组成的“产销研一体化”攻关小组,用了5 年左右的时间才研制成功。2003 年,以中国弹簧厂为代表的弹簧行业对宝钢生产的高强度弹簧钢盘条进行国产化论证,论证结论为:达到国外进口产品水平。而进口产品价格比宝钢同类产品至少高30%以上,每吨要多花2000—3000 元。尔后,宝钢项目组多次组织相关企业用户开展技术交流和试用。用户对宝钢高强度弹簧钢产品从坏疑到相信,从试用到争要。随着我国汽车工业大力的发展,对弹簧的需求越来越强、弹簧制造厂家对降低材料的成本、使用国产化材料的愿望也越来越迫切。宝钢作为国内唯一一家能生产高强度弹簧钢盘条的厂家,产品供不应求。2005 年以来,国内高强度弹簧钢线材需求约为5 万吨,2006 年宝钢分公司弹簧钢盘条产量3.6 万吨,今年预计达到4 万吨,占全国汽车弹簧钢丝用量的80%左右。国内的桑塔纳、别克、捷达、夏利、本田、富康等都用上了宝钢弹簧钢线材制作的悬架和气门弹簧。中国弹簧厂以宝钢原料制成的成品悬架弹簧出口美国、中东、德国等市场,用于福特、别克轿车。目前每年出口约在2500 吨左右。
宝钢分公司已明确将弹簧钢盘条作为重点发展品种之一。2008 年宝钢将结合电炉大方坯改造工程,争取生产5 万吨弹簧钢盘条,以满足国内汽车弹簧钢材料日益增长的需要。
作者:叶子
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