机械轰鸣作响,辊道高速运转。福建青拓特钢有限公司的操控室内,技术人员紧盯屏幕上数据变化精准把控产线参数;车间内,钢坯红火,裹着灼人热浪,在生产线上滑行而过,橘红的光晕将周边映照得通明。历经加热、轧制、控冷等数道工序,220mm厚的板坯被轧制成17~103mm厚的塑料模具钢。
“这条产线生产的是去年10月青拓集团全球首发的低碳含镍贝氏体塑料模具钢Q2311Ni。”福建青拓特钢有限公司中厚板部部长郑彬语露自豪,随着生产工艺、产品质量渐趋稳定,产线每天能产6000多吨塑料模具钢。
钢炉火红,炼的是新品,更是青拓集团向新攀高的姿态。
模具钢作为模具制造的关键材料,被称为“工业之母”,直接关系产品使用寿命。“现有塑料模具钢产品存在三大技术痛点。”青拓集团研究院板材开发部研发工程师郑椿解释说,以铁矿石为原料,需在其中加入钼等必要元素,合金成本高;钢坯热加工后需在600℃高温条件下回火20小时,工序成本高,碳排放量大;产品碳含量高,钢板组织和硬度不均,影响切削、抛光等性能。
瞄准行业技术痛点,2024年,一场塑料模具钢研发攻坚战在青拓集团拉开序幕。“摸着石头过河!”从不锈钢转战塑料模具钢,对研发人员提出了不小的挑战。郑椿记忆深刻,没有技术路线可遵循、没有计算软件可辅助,研发人员靠查论文文献、做实验设计、参加业界会议,逐步摸索,“基于相变动力学计算模拟,我们大致找到了合金设计方向,设计出最早的成分”。
从实验室到产线还有一段路要走。“去年8月,我们进行试生产,产品符合预期。”出乎郑椿意料的是,转入大批量生产时,一些缺陷就暴露出来了,“本该均匀致密的钢板心部,被检测出探伤,探伤虽满足国标,但质量达不到原先的锻件级别,此时距交付期只有一个多月。”
摆在眼前的有两条路:将这些符合国标的产品直接交给客户;再次对每块塑料模具钢进行探伤检测,找出问题所在,按高要求管控标准交付客户。
“该优化的优化,该报废的报废,不能给客户交付一块有缺陷的塑料模具钢。”青拓集团研究院技术部部长张日辉至今清楚记得企业负责人的担忧,“一张六七米的钢板做探伤检测就要40多分钟,5000多吨钢板全部测试,工作量可想而知。”
青拓集团协调设备、人力,大伙憋着一股劲,白天黑夜连轴转,历时一个月为每一块塑料模具钢做“体检”。“通过检测,我们搜集了大量数据,明确了缺陷产生机理,优化生产工艺,最终解决了问题。”郑椿说。
闯过这一关,青拓集团塑料模具钢得以大批量稳定生产。“国内塑料模具钢市场需求量每年有100多万吨,对企业而言,量不算大,但我们要做的是重塑塑料模具钢行业标准。”张日辉告诉记者,长期以来,模具钢牌号定义标准一直掌握在德国、美国、日本等国家手中,要想获得话语权,必须以最高标准去生产塑料模具钢。
这一决心在青拓集团研究院物理实验室内得到印证,记者在这里看到,研发人员将车间取回的产品制样,而后进行硬度、金相组织、夹杂物、冲击试验等系列检测。
一块塑料模具钢的诞生,折射着企业向新攀高的艰辛。“我们从原料、组织和工艺三个维度进行创新,才有了这次的全球首发。”从研发到量产,郑椿全程参与,见证了其中的不易。
“我们的研发从无到有,从‘一种基于红土镍矿的贝氏体塑料模具钢及其制造方法’发明专利获批时间上就可以看出。”郑椿举例说,去年9月底青拓集团研究院提交了国家发明专利申请,仅两个月,发明专利就获批,“一般来说,国家专利获批要一年半左右,我们快速获批的关键就在于原创性强”。
从全球首发“QN”系列不锈钢新产品,到研发直径1毫米的环保型“笔尖钢”,再到用国产设备造出世界最薄“手撕钢”……青拓集团的展示厅内,一项项硬核科技让人眼前一亮。
一次次勇闯无人区,青拓集团凭什么?
展示厅墙上,一句“敢为人先”的标语给出了答案。“容错机制让我们敢大胆试,也造就了浓厚的创新氛围;在研发过程中遇到的坎,公司举全力支持,让我们关关难过关关过,这项技术在去年获青拓集团创新科技一等奖。”张日辉说。
青拓集团以硬核创新挑战塑料模具钢国际话语权,这是宁德不锈钢产业开局有力、起势良好的生动缩影。去年,宁德市不锈钢产业产值突破2400亿元,规上工业企业达50家。接下来,当地在加快中国(宁德·福安)不锈钢国际交易中心、青拓钛合金材料产业园等项目落地建设的同时,将下大力气壮大产业链下游,推动青拓现代装备制造一期、青山特材不锈钢深加工等项目建成投产,推动道合10万吨不锈钢精密带、润鑫60万吨不锈钢冷轧项目开工建设,让周宁、柘荣不锈钢深加工园区在建项目“快马加鞭”。