日前，攀鋼集團（攀枝花(hua)）鈦(tai)(tai)金屬(shu)材(cai)料有限公司(si)參與研發的《航空領域用(yong)(yong)超軟海綿(mian)鈦(tai)(tai)制備關(guan)鍵(jian)技術開(kai)發及應用(yong)(yong)》成(cheng)果，獲得2023年度(du)中國有色金屬(shu)工業(ye)科學技術獎(jiang)一等(deng)獎(jiang)。

該項成(cheng)果(guo)攻克(ke)了超軟海綿鈦(tai)制(zhi)(zhi)備過程中(zhong)雜質元素(su)協同控(kong)制(zhi)(zhi)和致密結構調控(kong)等行業共性技術難題，實現了航空(kong)領(ling)域用(yong)關(guan)鍵鈦(tai)金(jin)屬(shu)材料進口替代。

“精(jing)四氯(lv)化(hua)鈦(tai)雜質含(han)量是多少(shao)？海綿鈦(tai)的(de)HB是多少(shao)？”這是新生產(chan)線(xian)試生產(chan)以來，攀(pan)鋼(gang)(gang)集(ji)團攀(pan)枝花鋼(gang)(gang)鐵研究(jiu)院有限(xian)公司特級研究(jiu)員李開華與攀(pan)鋼(gang)(gang)集(ji)團（攀(pan)枝花）鈦(tai)金(jin)屬材(cai)料(liao)有限(xian)公司（以下簡(jian)稱“攀(pan)鋼(gang)(gang)鈦(tai)材(cai)”）制造部產(chan)品質量工程師張敏，每天都要溝(gou)通的(de)問題。

3月8日，走(zou)進位于攀枝花釩鈦(tai)高新(xin)區(qu)的(de)攀鋼鈦(tai)材廠區(qu)，記者在(zai)張敏帶領(ling)下(xia)參觀了3.5萬噸海綿鈦(tai)擴(kuo)能項(xiang)目試(shi)生產現(xian)場，而這條生產線(xian)也(ye)是(shi)其所在(zai)科研團隊正在(zai)攻關的(de)重點(dian)產線(xian)。

攀鋼鈦材的生產線

克難(nan)關“核心技術(shu)必須掌握(wo)在(zai)自己手里”

鈦及(ji)鈦合金(jin)(jin)具有強度(du)高、重量輕、耐腐蝕(shi)、耐高溫、無(wu)磁性等特點(dian)，可被(bei)廣(guang)泛應(ying)用(yong)于航空、航天、醫療、海洋工程等領域(yu)。但(dan)在攀西地區(qu)，這種金(jin)(jin)屬長(chang)期遭(zao)遇(yu)尷(gan)尬：一(yi)方(fang)面品(pin)質(zhi)搞不上去(qu)，一(yi)方(fang)面價格(ge)成本降不下來(lai)。

“鈦(tai)(tai)在自然(ran)界(jie)中存在非(fei)常分散，提(ti)取到純鈦(tai)(tai)金屬非(fei)常艱難，想要進行大批(pi)量的工業(ye)化(hua)生(sheng)產(chan)更(geng)是(shi)難上加(jia)難。提(ti)純后的鈦(tai)(tai)像(xiang)海綿形狀一樣，有很(hen)多(duo)小孔(kong)。所以人們一直稱這種較為(wei)純正(zheng)的鈦(tai)(tai)為(wei)海綿鈦(tai)(tai)。”李(li)開華回憶說(shuo)，2011年(nian)6月11日，攀枝花生(sheng)產(chan)出了(le)第(di)一塊海綿鈦(tai)(tai)，開啟了(le)攀西(xi)鈦(tai)(tai)資源高端應用。

李開華、張(zhang)敏(min)所在(zai)科研(yan)團(tuan)隊在(zai)海綿鈦技術領域已深耕(geng)16載，獲(huo)得省部級科技進步獎10項(xiang)，全國(guo)(guo)發(fa)明(ming)展覽會(hui)金(jin)獎5項(xiang)，獲(huo)中國(guo)(guo)授權發(fa)明(ming)專利40余(yu)項(xiang)。

超軟(ruan)海綿(mian)鈦

為(wei)何近(jin)年來(lai)將研(yan)究方向錨定超(chao)軟海(hai)(hai)綿鈦(tai)(tai)？李開華告訴記(ji)者，超(chao)軟海(hai)(hai)綿鈦(tai)(tai)是高(gao)(gao)品質(zhi)海(hai)(hai)綿鈦(tai)(tai)，具有低雜質(zhi)含量、低布氏硬度、高(gao)(gao)疏松性(xing)等顯著特性(xing)。由(you)于其安全性(xing)和韌(ren)性(xing)強、加工塑性(xing)好(hao)，是制造(zao)航空(kong)領域核心零部件的(de)重要基礎材料。但(dan)由(you)于超(chao)軟海(hai)(hai)綿鈦(tai)(tai)制備(bei)的(de)核心技(ji)術長期被(bei)國外壟斷，國內主要依賴于進(jin)口(kou)。“以國家戰略需求為(wei)導(dao)向，我們(men)開展了航空(kong)領域用超(chao)軟海(hai)(hai)綿鈦(tai)(tai)制備(bei)關(guan)鍵技(ji)術開發及應(ying)用的(de)課題(ti)攻關(guan)。”

歷(li)時7年，該科研團隊先后攻克了超軟(ruan)海綿(mian)(mian)鈦制備過(guo)程中雜質元素協同(tong)控制和致密結構調控等(deng)行(xing)業(ye)共性技(ji)術(shu)(shu)難題，形成(cheng)(cheng)了基于(yu)攀西資源生(sheng)產高品質海綿(mian)(mian)鈦的成(cheng)(cheng)套產業(ye)化技(ji)術(shu)(shu)，并成(cheng)(cheng)功運用于(yu)批量生(sheng)產。看(kan)到實驗室里一個個數據，變(bian)為車(che)間里的一桶桶超軟(ruan)海綿(mian)(mian)鈦，李(li)開華感慨說：“新質生(sheng)產力持續發展要(yao)求(qiu)我(wo)們必須(xu)將核心(xin)技(ji)術(shu)(shu)掌握在自己手里。”

記(ji)者參觀攀(pan)鋼鈦材的產品倉庫

產業化“新的挑戰已經到來(lai)”

記者來到攀鋼鈦(tai)材2萬噸/年海綿鈦(tai)生產線，目(mu)之(zhi)所及，一片熱火朝天，工人們聚精會神(shen)、精細(xi)操作(zuo)，起(qi)重機(ji)、叉車(che)等相互(hu)配(pei)合(he)、緊密協作(zuo)。

“2023年(nian)(nian)公(gong)司高品質(zhi)海綿鈦的(de)產量已占到總產量的(de)34%，去年(nian)(nian)全年(nian)(nian)實(shi)現科技創效5995萬(wan)元。”張敏(min)介(jie)紹說，他們生產的(de)超軟海綿鈦，已在國內關鍵核心領(ling)域(yu)得到批(pi)量應用(yong)，并于2023年(nian)(nian)實(shi)現外貿(mao)出口。

他告訴記者，超軟(ruan)海(hai)綿鈦的批量生產，意味(wei)著不僅(jin)是在(zai)(zai)航空航天領域，在(zai)(zai)3D打印、醫療器(qi)械、冶(ye)金(jin)化(hua)工、體育等(deng)領域的超軟(ruan)海(hai)綿鈦使用(yong)成本(ben)都(dou)將得到大幅度的降(jiang)低。

但科技成果產業化的過程并非一路坦途，李開華、張敏等人也遇到(dao)了不少新的挑戰(zhan)。2023年8月，攀(pan)鋼鈦材(cai)3.5萬噸海綿鈦擴能(neng)項(xiang)目開始(shi)試生產，但這(zhe)條(tiao)生產線還未實現超軟海綿鈦批量生產，這(zhe)是什(shen)么原因呢？

“新生(sheng)產線(xian)(xian)采取(qu)了不少新的工藝(yi)。老(lao)(lao)線(xian)(xian)采取(qu)鋁(lv)粉除釩(fan)、新線(xian)(xian)采取(qu)礦物油除釩(fan)，老(lao)(lao)線(xian)(xian)采取(qu)流水線(xian)(xian)式鎂(mei)電解(jie)工藝(yi)，新線(xian)(xian)采取(qu)多極性鎂(mei)電解(jie)工藝(yi)……”張敏舉(ju)例說。想用新線(xian)(xian)生(sheng)產出超軟海綿(mian)鈦，照搬老(lao)(lao)線(xian)(xian)的制(zhi)(zhi)備技術(shu)就行(xing)不通(tong)了，還(huan)需要(yao)開展精四氯化鈦雜(za)質控制(zhi)(zhi)技術(shu)研究(jiu)等。

于是，就(jiu)出現了文章開(kai)(kai)頭一(yi)幕——生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線上的(de)張敏與實驗(yan)室中(zhong)的(de)李(li)開(kai)(kai)華(hua)每天(tian)電話溝通(tong)著生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)質量(liang)(liang)情況。他們(men)對突破(po)更(geng)多關鍵技術難題(ti)充滿信心，張敏說(shuo)：“奮(fen)斗不(bu)止，創新不(bu)止，希望通(tong)過我們(men)的(de)努力(li)，盡快實現3.5萬噸(dun)海綿(mian)(mian)(mian)鈦(tai)(tai)擴能(neng)項(xiang)目的(de)超軟(ruan)(ruan)海綿(mian)(mian)(mian)鈦(tai)(tai)批量(liang)(liang)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)。”李(li)開(kai)(kai)華(hua)則表示，想進一(yi)步突破(po)超軟(ruan)(ruan)海綿(mian)(mian)(mian)鈦(tai)(tai)制備過程中(zhong)的(de)純凈性(xing)(xing)、均勻(yun)性(xing)(xing)和(he)穩定性(xing)(xing)技術難題(ti)，繼續為保(bao)障國(guo)家高端鈦(tai)(tai)金屬材料的(de)自(zi)主供給和(he)鈦(tai)(tai)產(chan)(chan)業高質量(liang)(liang)發展貢獻智慧和(he)力(li)量(liang)(liang)。