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9月29日，技術中心特鋼實驗室內一派緊張忙碌景象，工業線材領域團隊技術人員神情專注地盯著正在進行的淬回火熱處理正交試驗……
“這次試驗的數據看起來很不錯啊！”團隊長姜婷興奮地說，不過隨即又皺起眉頭：“還不能掉以輕心，彈簧鋼的性能要求極高，一點點波動都不能放過。”
彈簧鋼是典型的特鋼產品，其中高端的高強彈簧鋼主要應用于軌道交通和汽車行業，在服役過程中需要頻繁承受彎曲、扭轉、拉壓、沖擊等多種應力作用，因而對其性能要求較高，必須在具備高強度的同時兼顧高韌塑性、高疲勞性能、高抗彈減性能。“越是性能要求高、開發難度大，產品的附加值就越高”正是看中了這個高端市場的巨大潛力，馬鋼研發、制造團隊下定決心要攻克高強彈簧鋼的技術難關。
克難題，成功研制高強度軌道交通彈簧鋼
軌道交通產業是國家支柱產業，正朝著高速重載化、長壽命和低碳降本的方向邁進。軌交彈簧作為這一領域的關鍵核心零部件之一，其性能要求極為嚴苛。如重載列車懸掛簧要求強度達到1900MPa級以上，疲勞壽命30萬次以上，國內只有少數鋼企可生產。
“作為重要減震彈性元件，在周期性交變應力下工作，彈簧鋼橫截面上的應力沿徑向從中心到邊緣逐漸增加，表面所受的載荷最大，對表面脫碳要求較高。但是為了保證彈簧的彈性，鋼中硅含量比一般鋼種高出數倍，而硅的增加大大提高了鋼中碳擴散系數，加劇脫碳的產生。”姜婷表示，兩者相互制約、矛盾沖突，正是軌道交通彈簧鋼研發制造必須解決的重點、難點問題。
面對這一難題，技術中心和制造單元緊密合作，通過實驗，不斷優化加熱時間和溫度、加熱方式、控軋控冷工藝。經過無數次的嘗試和失敗，他們終于攻克了技術難點，找到了解決方案，開發出“S”型分段溫控加熱工藝，使最終產品的脫碳層得到了有效控制。
然而，當新材料被送往用戶試用驗證時，又發現熱處理力學性能存在波動。
“不達目的不罷休！”團隊成員們隨即展開新一輪熱處理試驗并進行微觀組織結構分析，努力探尋波動原因。“最后，我們經過合理優化淬火、回火的溫度和時間，消除了熱處理力學波動的問題，產品性能完全達到了客戶的要求。”姜婷介紹，“用戶對馬鋼優質的產品和服務非常滿意，目前馬鋼高強度軌交彈簧鋼的國內市占率已達到三分之一。
再突破，國內首發超高強汽車懸架簧用鋼
如果說高強軌道交通彈簧鋼的成功研發是馬鋼研發制造團隊的一次壯麗遠征，那么國內首發的2100MPa級汽車懸架簧用鋼則是他們向業界展示的一張閃亮名片。
近年來，技術中心彈簧鋼研發團隊和制造單元懷揣自主創新的滿腔熱情，以勇闖“無人區”的堅定信念，在超高強汽車懸架簧用鋼研發之路上奮力奔跑。通過團隊持續數年的艱辛探索，成功研制出質量達到國際先進水平的2100MPa級超高強度彈簧鋼，填補了國內空白，通過了行業龍頭企業蒂森德國總部的認證，并成功替代進口產品應用在某德系高端車型上，實現了馬鋼乃至中國鋼鐵行業在這一領域的重大突破。
“現在，這款德系高端車型已經全線應用馬鋼超高強汽車懸架簧用鋼，為實現高端制造關鍵零部件國產化作出了積極貢獻。”團隊成員周大元自豪地說。
成功緣自付出，喜悅來自汗水。
“在研發過程中，我們面臨諸多挑戰。其中，與高強度匹配的高韌性是一個技術難關。就是說，我們需要在保持高強度的同時，找到一種能夠提升韌性和拓寬熱處理工藝窗口的合金成分設計方案。”回憶研發攻關的過程，周大元表示，那段時間，他們幾乎天天泡在實驗室里，深入研究各種合金元素和熱處理工藝匹配對彈簧鋼性能的影響，實施不同合金組合和熱處理工藝正交試驗，通過不斷調整和優化，拓寬熱處理工藝窗口。經過無數次的試驗和調整，團隊終于取得了突破性的進展。通過特定的合金成分設計，結合淬回火熱處理工藝的優化，他們成功實現了產品在達到2100MPa超高強度的同時，兼具高韌性。
來不及歡慶這一重要技術突破，團隊又埋頭展開新一輪攻堅。
“強韌性的問題解決了，還有疲勞性能這個攔路虎。”周大元介紹，高端車型的高應力彈簧對疲勞壽命的要求比普通車型高出許多，因而對鋼中夾雜物、偏析度要求極高。為此，團隊守在火熱的煉鋼和連鑄區域，多次調整脫氧方式、堿度、真空脫氣時間等各種工藝參數，最終獲得了高潔凈度和高均質度的產品，使馬鋼生產的超高強汽車懸架簧用鋼實際疲勞壽命遠超用戶要求，贏得得了用戶的高度贊譽。
技術攻堅破瓶頸，自主創新攀高峰。近年來，馬鋼彈簧鋼研發制造團隊累計獲得國家授權專利20余項，開發的新產品獲得安徽省專利獎金獎，并通過省級新產品鑒定，在高端市場得到了廣泛應用。
（轉自：馬鋼家園）
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