中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 李倩 報道
記者 顧學超 實習記者 朱亞明 攝影
“基于用戶和建筑行業的一些特殊需求，南鋼在品種方面進行了精準研發和拓展，并得以應用。”8月2日，在由中國鋼鐵工業協會、中國房地產業協會、中國鋼結構協會、中國建筑金屬結構協會和中國建筑節能協會主辦的鋼結構建筑工業制造工作委員會成立大會上，南鋼板材事業部技術研發處專家兼結構船板研發室主任靳星博士表示。他分享了南鋼在高性能建筑用鋼研發、產品應用與聯合技術創新方面開展的實踐工作。
高性能建筑用鋼技術需求包括基本需求和潛在需求。基本需求主要指鋼材的低屈強比、抗層狀撕裂能力、良好的焊接性能。低屈強比讓建筑物抵御地震力的破壞，起到防震和抗震作用，可使材料具有良好的冷變形能力和高塑性變形能力, 即使局部超載失穩也不至于發生突然斷裂。“這是高性能建筑用鋼特有的技術需求。”靳星說。高層鋼結構在梁柱連接和箱形柱角部焊縫等處，由于局部構造, 形成高約束，焊接時容易引起沿板厚方向的層狀撕裂, 因此,鋼板還應具有一定級別的厚度方向性能，即抗層狀撕裂能力。“在與客戶、建筑行業設計人員溝通中，我們發現了高性能建筑用鋼的潛在技術需求有耐高溫性能、抗震性能和良好的耐候性能。”靳星表示。
針對以上這些技術需求，南鋼重點進行了四類產品研發——高強度建筑用鋼、耐火建筑用鋼、低屈服抗震用鋼、耐候建筑用鋼。
高強度建筑用鋼。隨著建筑高度增加，對減小用鋼厚度、節省用鋼量、降低安裝成本的高強度建筑用鋼的需求越來越迫切。為此，南鋼經過試驗，開發了Q420GJ～500GJ高強度建筑用鋼。南鋼聯合同濟大學、上海寶冶就Q500GJ新型鋼材的材料性能、構件性能、焊接工藝等開展了全面系統的試驗研究和理論分析，為補充和完善鋼結構設計規范提供了基礎。
耐火高性能建筑用鋼。“國家大力推進實施裝配式鋼結構建筑，大大促進了耐火高性能建筑用鋼的應用需求。”靳星介紹，使用耐火鋼可以減少或免用防火層，相較于普通鋼+防火涂層結構，具有環保、美觀、縮短工期等優點。因此，耐火高性能建筑用鋼是一種高效、安全、環境相容性好的綠色鋼鐵材料。基于工信部工業強基“建筑用復合型抗震耐火鋼”項目，南鋼開發出5mm-100mm Q345FR-Q460FR產品。同時，南鋼開展了耐火鋼構件評價試驗，包括耐火鋼常溫構件、裸露耐火鋼高溫構件以及耐火鋼+防火涂層構件耐火試驗三類，并完成耐火鋼應用手冊編寫。
低屈服抗震用鋼。根據建筑抗震日趨嚴格的要求，南鋼進行大量試驗，開發了低屈服抗震用鋼，產品具有屈服波動范圍窄，有良好低周疲勞抗力，良好的滯回性（能吸收消耗地震能量），同時兼顧優良的低溫韌性以及焊接性能。其中，產品LY100、LY160、LY225、LY290通過江蘇省新產品鑒定，南鋼還參與國標GB/T28905修訂。
耐候建筑用鋼。基于建筑后期維護費用低、減少環境污染、全生命周期經濟效益好的需求，南鋼開發出耐候建筑用鋼，在日照白鷺灣谷之禮堂采用高耐候建筑鋼作為建造原材料進行免涂裝使用，屬于這一領域國內首次，并結合產品特點牽頭制訂耐候建筑鋼團體標準《建筑用耐候鋼板》，已由中國特鋼企業協會發布。
“目前，南鋼開發的這四類產品均得到推廣和應用。”靳星說。比如南京新地標建筑——南京金融城、美的集團上海總部等應用高強度建筑鋼，而且用鋼強度等級呈逐步增加趨勢。“隨著后道工序的需求，鋼級逐漸升高。以前尚未應用過的500MPa級鋼，也許未來幾年將進入人們的視野。”靳星表示。此外，上海博物館、臨汾新能源汽車產業園的新型耐火板由南鋼提供。南鋼低屈服抗震軟鋼應用于中建鋼構出口阿爾及利亞大清真寺項目、浦東機場T3航站樓、重慶來福士廣場等。
在聯合創新方面，南鋼擁有“四院兩中心”的創新平臺，擁有國際級、國家級、省級、企業級的高端研發平臺，形成不同梯度開展針對性研究，為產品研發提供了有力的支撐。
為適應建筑行業綠色低碳、智能化建造發展需求，南鋼與同濟大學、華東設計總院、鋼研總院、上海寶冶等單位，共同發起“高性能建筑結構用鋼研發及應用聯合創新中心，圍繞產業鏈部署創新鏈，圍繞創新鏈布局產業鏈，打造建筑行業上下游產業鏈相互協作的‘研發—生產—評價—設計—建造’全產業鏈創新平臺，促進高性能建筑結構用鋼的研發生產、建筑設計、結構制造、服役評價等全產業鏈高效協同，聯合精準研發，實現產品應用技術升級，并通過高性能建筑結構用鋼及相關研發成果，推動市場推廣和轉化，形成產品標準和示范項目，從而推動建筑高效制造技術快速發展。
