日前，攀鋼(gang)集團（攀枝花(hua)）鈦金屬材(cai)料有(you)限公司參與研發(fa)的《航空領域用超軟海(hai)綿鈦制備關鍵技(ji)術(shu)開發(fa)及(ji)應(ying)用》成果(guo)，獲得2023年度中國有(you)色(se)金屬工業科學技(ji)術(shu)獎一等獎。

該(gai)項成果攻(gong)克了(le)超(chao)軟(ruan)海(hai)綿鈦制備過程中雜質(zhi)元素協同控制和致密結(jie)構調控等行業共(gong)性(xing)技術(shu)難(nan)題，實現(xian)了(le)航空領(ling)域用關鍵鈦金屬材料進口(kou)替代。

“精四氯化鈦雜質(zhi)含量是多(duo)少(shao)(shao)？海綿(mian)鈦的(de)HB是多(duo)少(shao)(shao)？”這是新生(sheng)產線(xian)試生(sheng)產以來，攀鋼集團攀枝(zhi)(zhi)花鋼鐵研(yan)(yan)究院有限公司特級研(yan)(yan)究員李(li)開華(hua)與攀鋼集團（攀枝(zhi)(zhi)花）鈦金屬(shu)材料(liao)有限公司（以下簡(jian)稱“攀鋼鈦材”）制造部產品質(zhi)量工(gong)程師張敏，每天(tian)都要溝(gou)通的(de)問題。

3月(yue)8日(ri)，走進(jin)位于攀(pan)枝花釩鈦高新區的(de)(de)攀(pan)鋼鈦材廠區，記者在張(zhang)敏帶領下(xia)參觀(guan)了3.5萬噸海綿鈦擴能項(xiang)目試生產現場，而這條生產線也是其所在科(ke)研團隊正在攻(gong)關的(de)(de)重點產線。

攀鋼鈦材的生(sheng)產線

克難關“核心(xin)技術必(bi)須掌握在自己手里”

鈦及鈦合(he)金(jin)(jin)具有強度高、重(zhong)量輕(qing)、耐(nai)(nai)腐蝕、耐(nai)(nai)高溫、無磁性等特點，可被(bei)廣泛(fan)應用(yong)于航(hang)空、航(hang)天、醫療、海洋工程等領域。但(dan)在(zai)攀西地區，這種金(jin)(jin)屬長期(qi)遭遇尷尬：一方面品質搞不(bu)上(shang)去(qu)，一方面價格成本降(jiang)不(bu)下(xia)來。

“鈦(tai)在自然界中存(cun)在非常分散，提(ti)取(qu)到純鈦(tai)金屬非常艱難，想要進(jin)行(xing)大批量的工(gong)業化生產(chan)更是難上加(jia)難。提(ti)純后(hou)的鈦(tai)像海綿形狀一樣，有很多小孔。所以人們一直稱(cheng)這種較為(wei)純正的鈦(tai)為(wei)海綿鈦(tai)。”李開(kai)華回憶說(shuo)，2011年6月(yue)11日，攀枝花生產(chan)出了第一塊海綿鈦(tai)，開(kai)啟了攀西鈦(tai)資源高端(duan)應用(yong)。

李(li)開華、張敏所(suo)在(zai)科研團(tuan)隊在(zai)海綿鈦(tai)技(ji)術領域已深耕16載，獲得省(sheng)部級科技(ji)進步獎(jiang)10項(xiang)，全國發(fa)明展覽會金獎(jiang)5項(xiang)，獲中國授權發(fa)明專利40余(yu)項(xiang)。

超軟海綿鈦

為何近年來將研(yan)究方(fang)向錨定超(chao)軟(ruan)(ruan)海綿鈦？李開(kai)華告訴(su)記者(zhe)，超(chao)軟(ruan)(ruan)海綿鈦是高(gao)品(pin)質海綿鈦，具(ju)有低(di)雜質含量、低(di)布氏硬度、高(gao)疏松(song)性(xing)(xing)等顯著特性(xing)(xing)。由于(yu)其(qi)安全(quan)性(xing)(xing)和(he)韌性(xing)(xing)強(qiang)、加工塑性(xing)(xing)好，是制造航空(kong)領域核(he)心零部件的重要基礎材料。但由于(yu)超(chao)軟(ruan)(ruan)海綿鈦制備(bei)的核(he)心技術長期被國(guo)外(wai)壟(long)斷，國(guo)內主要依賴(lai)于(yu)進口。“以國(guo)家戰略(lve)需求為導向，我們(men)開(kai)展了航空(kong)領域用(yong)(yong)超(chao)軟(ruan)(ruan)海綿鈦制備(bei)關鍵技術開(kai)發及(ji)應(ying)用(yong)(yong)的課題攻關。”

歷時7年，該科研團(tuan)隊先后攻克了(le)超(chao)軟(ruan)海(hai)綿(mian)鈦(tai)制備過程中雜質元素協同(tong)控制和(he)致密結構調控等行業(ye)共(gong)性技術難題，形成了(le)基于(yu)攀西資源生產高品(pin)質海(hai)綿(mian)鈦(tai)的(de)(de)成套(tao)產業(ye)化技術，并成功(gong)運用于(yu)批量生產。看到實驗室里(li)一(yi)(yi)個(ge)個(ge)數據(ju)，變為車間里(li)的(de)(de)一(yi)(yi)桶桶超(chao)軟(ruan)海(hai)綿(mian)鈦(tai)，李開華(hua)感慨說(shuo)：“新質生產力持續發展(zhan)要求(qiu)我們必須將核心技術掌握在(zai)自己手里(li)。”

記者參觀(guan)攀鋼鈦材的產品倉庫

產業化“新(xin)的挑戰已經到來”

記者來(lai)到攀鋼(gang)鈦材2萬噸(dun)/年海(hai)綿鈦生產線，目(mu)之(zhi)所(suo)及(ji)，一(yi)片(pian)熱火朝(chao)天(tian)，工人們聚精(jing)會神、精(jing)細操作(zuo)，起(qi)重機、叉(cha)車等相互(hu)配合、緊(jin)密協(xie)作(zuo)。

“2023年公司高(gao)品質海(hai)綿(mian)鈦(tai)的(de)產(chan)(chan)量(liang)(liang)已占到總產(chan)(chan)量(liang)(liang)的(de)34%，去年全年實(shi)現(xian)科技創效5995萬元。”張敏介(jie)紹說(shuo)，他們生(sheng)產(chan)(chan)的(de)超(chao)軟海(hai)綿(mian)鈦(tai)，已在國內(nei)關鍵核心領域得到批量(liang)(liang)應用，并于2023年實(shi)現(xian)外貿出口。

他告(gao)訴記者，超軟(ruan)海綿鈦的(de)批量生產，意味(wei)著不僅是在航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天領域，在3D打印、醫療器械、冶金(jin)化(hua)工、體育等領域的(de)超軟(ruan)海綿鈦使(shi)用(yong)成本都將得(de)到大幅度的(de)降低。

但(dan)科技成果產(chan)(chan)業化的過程并非一路坦途(tu)，李(li)開華(hua)、張敏等人也遇到了不少新的挑戰。2023年8月(yue)，攀鋼(gang)鈦材3.5萬噸(dun)海綿鈦擴能項目開始(shi)試生(sheng)產(chan)(chan)，但(dan)這條生(sheng)產(chan)(chan)線還(huan)未實現(xian)超軟海綿鈦批量生(sheng)產(chan)(chan)，這是什么原因呢？

“新生產線(xian)采(cai)(cai)取(qu)了(le)(le)不少新的工(gong)藝(yi)。老線(xian)采(cai)(cai)取(qu)鋁粉除(chu)釩(fan)、新線(xian)采(cai)(cai)取(qu)礦(kuang)物油除(chu)釩(fan)，老線(xian)采(cai)(cai)取(qu)流水線(xian)式(shi)鎂電解(jie)工(gong)藝(yi)，新線(xian)采(cai)(cai)取(qu)多極性鎂電解(jie)工(gong)藝(yi)……”張(zhang)敏舉例說。想用新線(xian)生產出超軟(ruan)海綿鈦，照搬(ban)老線(xian)的制(zhi)備技術(shu)就行不通了(le)(le)，還需(xu)要開展精四氯化鈦雜質控(kong)制(zhi)技術(shu)研究(jiu)等(deng)。

于(yu)是，就出現了文章開(kai)頭一幕(mu)——生產(chan)線上(shang)的(de)(de)張(zhang)敏與實(shi)驗室中的(de)(de)李(li)開(kai)華(hua)每天(tian)電話溝通著生產(chan)質量(liang)(liang)情況(kuang)。他們對(dui)突(tu)破更多關鍵技術難題充(chong)滿(man)信心，張(zhang)敏說(shuo)：“奮斗不止(zhi)，創(chuang)新不止(zhi)，希望通過我們的(de)(de)努(nu)力，盡快(kuai)實(shi)現3.5萬噸(dun)海綿鈦(tai)(tai)擴能項目的(de)(de)超軟海綿鈦(tai)(tai)批量(liang)(liang)生產(chan)。”李(li)開(kai)華(hua)則表示(shi)，想進一步突(tu)破超軟海綿鈦(tai)(tai)制備過程(cheng)中的(de)(de)純凈(jing)性、均勻性和(he)穩定性技術難題，繼續(xu)為保障國家高(gao)端鈦(tai)(tai)金屬(shu)材料的(de)(de)自主供(gong)給和(he)鈦(tai)(tai)產(chan)業高(gao)質量(liang)(liang)發展貢獻智慧和(he)力量(liang)(liang)。