喜報！我國低氧稀土鋼研究取得重要進展，這是什么“黑科技”？

每經(jīng)編輯 畢陸名

據(jù)央視新聞9月13日消息，稀土元素電子結(jié)構(gòu)獨特，具有優(yōu)異的磁、光、電等物理和化學(xué)特性，在多種材料中發(fā)揮著重要作用。自20世紀(jì)20年代稀土在鋼中加入以來，國內(nèi)外大量研究表明，微量稀土添加顯著提高了鋼的韌塑性、耐磨、耐熱、耐蝕性能等。

通過長達十余年的機理研究和工業(yè)實驗，近期，中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家研究中心研究團隊受前期氧致偏析新機制的啟發(fā)，發(fā)現(xiàn)稀土鋼性能波動、澆口堵塞問題的根源在于氧含量。他們通過降低鋼液和稀土金屬中的氧含量，結(jié)合實驗、計算和表征揭示了稀土在鋼中的關(guān)鍵作用機制，控制夾雜物和稀土固溶，制備出性能優(yōu)越、穩(wěn)定的低氧稀土鋼。相關(guān)研究結(jié)果日前在《自然》雜志子刊《自然材料》上發(fā)表。

某進口軸承鋼（左）與雙低氧稀土軸承鋼（右）中的夾雜物對比

研究發(fā)現(xiàn)，不僅鋼液中的氧含量影響稀土鋼的性能，更為重要的是，長期被學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界忽視的稀土金屬中的氧含量，對稀土鋼的性能具有十分重要的影響。因為稀土金屬極為活潑，在稀土金屬電解制備時容易形成大尺寸稀土氧化物，這些稀土氧化物隨稀土金屬加入鋼液中，帶入的大尺寸稀土夾雜物難以上浮去除，從而導(dǎo)致稀土鋼性能波動并與耐火材料反應(yīng)堵塞澆口。

基于上述發(fā)現(xiàn)，研究人員進一步開發(fā)了“雙低氧稀土鋼”技術(shù)，即鋼液低氧和稀土金屬低氧的控制技術(shù)，從而有效解決了稀土鋼工業(yè)應(yīng)用中的瓶頸問題。在高純凈的GCr15軸承鋼中應(yīng)用后，與不加稀土的軸承鋼相比，稀土軸承鋼±800MPa拉壓疲勞壽命提升了40倍，4.2GPa接觸應(yīng)力下滾動疲勞壽命提升了40%。

研究揭示了稀土鋼性能波動的根源，發(fā)現(xiàn)只有在低氧條件下稀土才能在鋼中穩(wěn)定發(fā)揮深度凈化鋼液、細(xì)化改變夾雜物和強烈微合金化的作用。該研究工作表明，噸鋼只需添加百余克的鑭鈰輕稀土，在成本基本不增加、工藝流程基本不改變的條件下即可顯著提升鋼的性能，這對于發(fā)揮我國稀土資源優(yōu)勢，平衡稀土資源利用，提升優(yōu)特鋼的品質(zhì)具有重要意義。

此外，近期我國新能源汽車用高等級材料也獲突破。據(jù)央視新聞9月1日消息，8月31日，由我國自主研發(fā)建設(shè)的高等級無取向電工鋼生產(chǎn)線在河北遷安投產(chǎn)，新材料將大幅提升新能源汽車電機功率密度和電機效率。

這條生產(chǎn)線投產(chǎn)的兩款新能源汽車用電工鋼產(chǎn)品，作為新能源汽車驅(qū)動電機的核心功能材料，能夠滿足驅(qū)動電機更高效率的需求。

圖片來源：央視新聞視頻截圖

首鋼智新遷安電磁材料有限公司副總經(jīng)理胡志遠(yuǎn)：電機的效率能夠提升0.8%以上，如果按照每天每輛汽車跑50公里計算，2000萬輛汽車每天就能省500萬度電。耗時6年，自主研發(fā)建設(shè)的面向新能源汽車驅(qū)動電機用高等級無取向電工鋼生產(chǎn)線，年產(chǎn)高等級無取向電工鋼35萬噸，能滿足500萬輛新能源汽車配套。

圖片來源：央視新聞視頻截圖

北京首鋼股份有限公司總工程師 馬家驥：“這條生產(chǎn)線投產(chǎn)以后，我們會開辟一個新的工藝路徑，引領(lǐng)新能源汽車材料行業(yè)。”

日前，中汽協(xié)日前發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，8月份我國新能源汽車產(chǎn)銷量分別達到69.1萬輛和66.6萬輛，月度產(chǎn)銷量再創(chuàng)歷史新高，同比分別增長1.2倍和1倍，繼續(xù)保持產(chǎn)銷兩旺態(tài)勢。

近期，多地出臺政策，加大力度支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在日前舉行的新聞發(fā)布會上，吉林省工信廳二級巡視員孫大維表示，東北地區(qū)冬季寒冷，針對新能源汽車充電時間長、單次充電行駛里程短等突出問題，吉林省重點推廣應(yīng)用新能源汽車換電模式。

“下一步，吉林省將繼續(xù)全力發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)，發(fā)揮中國一汽龍頭帶動作用，加快推出更加優(yōu)質(zhì)的新能源汽車產(chǎn)品；全域完善新能源充換電基礎(chǔ)設(shè)施布局，保障充足基礎(chǔ)服務(wù)能力，解決新能源汽車用戶面臨的充換電焦慮問題。”孫大維表示，將以科學(xué)規(guī)劃和務(wù)實舉措打造“吉林模式”，探索形成東北地區(qū)可推廣、可復(fù)制的新能源汽車推廣應(yīng)用有效路徑。

河南省在日前舉行的穩(wěn)住經(jīng)濟大盤專題工作會議上提出，要進一步研究出臺支持新能源汽車消費的政策措施，積極推動公共領(lǐng)域車輛電動化替代，組織各類促銷活動，釋放消費潛力。

河北省促進汽車消費活動于9月10日啟動，將開展新車促銷、以舊換新、汽車下鄉(xiāng)、新能源車推廣等系列活動。此外，鄭州、太原等城市近期出臺了新能源汽車消費補貼政策，支持新能源汽車消費。乘聯(lián)會表示，當(dāng)前各地對于新能源車型的促消費政策，無論在補貼金額還是覆蓋面上均不低于燃油車，有助于新能源汽車市場保持高增長態(tài)勢。

每日經(jīng)濟新聞綜合央視新聞

封面圖片來源：央視新聞