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 【推薦】特鋼鑄造“神舟”飛船

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  兩年前的10月16日,我國(guó)“神舟”五號(hào)載人飛船發(fā)射成功,航天員楊利偉搭載的返回艙順利抵達(dá)地面,中華民族千年飛天夢(mèng)在太空劃上了14個(gè)美麗的圓。時(shí)隔兩年,今天“神舟”六號(hào)載人飛船再次升空,在我國(guó)航天史上再添光輝篇章。
  中國(guó)載人飛船發(fā)射成功,顯示出我國(guó)特鋼工業(yè)的實(shí)力和冶金新材料的發(fā)展。當(dāng)年,“神舟”五號(hào)載人飛船采用遼寧集團(tuán)撫順特殊鋼股份有限公司生產(chǎn)的超高強(qiáng)度鋼、高溫合金等8種特殊鋼材料。撫順特殊鋼公司曾為共和國(guó)發(fā)展航空、航天事業(yè)提供了大量?jī)?yōu)質(zhì)材料。自1999年“神舟”一號(hào)開(kāi)始,“神舟”系列飛船已先后使用撫順特殊鋼500余噸。
  而“神舟”五號(hào)飛船上所用的伺服閥專用橋型磁鋼是由重鋼集團(tuán)重慶鋼鐵研究所研制生產(chǎn)。2001年,重研所正式受命進(jìn)行伺服閥專用橋型磁鋼加工,并最終被確定為伺服閥專用橋型磁鋼加工單位。
  為我國(guó)航天空間工業(yè)作出重大貢獻(xiàn)的上海寶鋼特殊分公司,其研制開(kāi)發(fā)的CH4169高溫合金材料被應(yīng)用于神舟五號(hào)飛船發(fā)射的長(zhǎng)征二號(hào)F型鋼火箭上。多年來(lái),該特殊鋼分公司按照航天用材的要求,確立了航天用大鑄件研究、新型高溫合金餅材研制、鈦合金等溫鑄件研究、鎳基合金環(huán)件性能及制造工藝研究、高溫合金研究等一批攻關(guān)項(xiàng)目和科研課題,開(kāi)發(fā)用于航天固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的超高強(qiáng)度焊絲鋼等新鋼種。
  這次升空的“神舟”六號(hào)的遠(yuǎn)載火箭中的發(fā)動(dòng)機(jī)整體渦輪轉(zhuǎn)子,用的就是特殊鋼分公司生產(chǎn)的高溫合金特殊材料。該特殊鋼分公司研制的高溫合金材料,為滿足我國(guó)航天遠(yuǎn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)不斷升級(jí)的使用要求,成功經(jīng)受了東風(fēng)五號(hào)、長(zhǎng)征系列遠(yuǎn)載火箭的80多次發(fā)射考驗(yàn)。
  一部中國(guó)航天史,就是一部中國(guó)特鋼史。從“神舟”一號(hào)到“神舟”六號(hào),推進(jìn)艙發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部分都使用了上海寶鋼特殊鋼分公司研制的高溫鈦合金材料,“神舟”五號(hào)飛船裝有52臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),能精確調(diào)整飛船飛行姿態(tài)和運(yùn)行軌道;飛船在太空中大約每90分鐘繞地球一圈,其間要經(jīng)受180℃的溫差考驗(yàn),這也是對(duì)鈦合金材料的考驗(yàn),它記錄著鈦合金材料發(fā)展成熟的歷史,也刻錄下了特鋼人技術(shù)創(chuàng)新的腳步。
  “神舟”六號(hào)松綁的關(guān)鍵材料,即在航天飛船飛行中用于捆扎飛船的火箭的解鎖包帶,這是整個(gè)解鎖裝置中的一個(gè)重要組件,上海寶鋼特殊鋼分公司研制的超高強(qiáng)度時(shí)效鋼,既保證了相近的高強(qiáng)度和高韌性,而且還滿足了表面光潔度、平直度、同板差等要求。據(jù)介紹,國(guó)內(nèi)有5種大型遠(yuǎn)載火箭采用該公司生產(chǎn)的鋼帶制造星箭解鎖包帶,并成功發(fā)射了多顆國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星和載人飛船。
  一些專家認(rèn)為,這次“神舟”六號(hào)載人航天飛行的成功,在顯示中國(guó)航天技術(shù)實(shí)力的同時(shí),還會(huì)拉動(dòng)一批高技術(shù)企業(yè)發(fā)展,甚至對(duì)整個(gè)中國(guó)經(jīng)濟(jì)都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。它對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的影響,可能更多會(huì)表現(xiàn)為漸進(jìn)式、滲透式帶動(dòng)。這些年來(lái),中國(guó)的航天工業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展已起到了很大的作用,尤其是包括冶金產(chǎn)品在內(nèi)的各種新材料的研究開(kāi)發(fā)。據(jù)統(tǒng)計(jì)表明,中國(guó)近年來(lái)的1100多種新材料中,八成是在空間技術(shù)的牽引下研制完成的,有1800多項(xiàng)空間技術(shù)成果已應(yīng)用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門。這中間,冶金行業(yè)所研發(fā)的新材料占有一定的比重,同時(shí)帶動(dòng)了冶金新材料的研究和開(kāi)發(fā)。以上海鋼鐵技術(shù)研究所為例,自我國(guó)開(kāi)始實(shí)施航天載人計(jì)劃以來(lái),上海鋼研所承擔(dān)了為國(guó)家研制“高、精、尖”航天材料和器件的重任,先后研制出100多項(xiàng)冶金材料,運(yùn)用于神舟一號(hào)、神舟二號(hào)、神舟四號(hào)、神舟五號(hào)飛船以及“東風(fēng)”、“紅旗”、“長(zhǎng)征”等系列運(yùn)載火箭和“風(fēng)云衛(wèi)星”等。這些冶金新材料不僅滿足了航天工業(yè)用材的需求,而且填補(bǔ)了我國(guó)航天航空領(lǐng)域的空白。比如神舟飛船所用的變形永磁合金材料,技術(shù)要求極其苛刻,上海鋼研所對(duì)冶金、熱處理等進(jìn)行科技攻關(guān),取得了成功。經(jīng)試用,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際國(guó)類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。如今,上海鋼研所根據(jù)我國(guó)航天工業(yè)的需求,建立了三條航天航空材料生產(chǎn)線,開(kāi)發(fā)出磁性材料、高溫合金、特殊鋼、焊接材料等四大類十余個(gè)品種系列,并具備了長(zhǎng)期供貨能力。
  我國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展,為加速特鋼工業(yè)發(fā)展增添了動(dòng)力。如今我國(guó)的超高強(qiáng)度鋼“升級(jí)換代”了。據(jù)悉,寶鋼自主研發(fā)的新一代超高強(qiáng)度鋼T250,前不久獲得我國(guó)航天領(lǐng)域特許用戶許可證,標(biāo)志著寶鋼在特殊鋼精品研發(fā)領(lǐng)域邁出了重要一步。T250鋼是上海寶鋼特殊鋼技術(shù)中心研發(fā)的新型馬氏體時(shí)效鋼,抗拉強(qiáng)度在室溫條件下大于1400兆帕,并具有良好的塑韌性和優(yōu)異的抗應(yīng)力腐蝕性能,主要應(yīng)用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體制造。在T250鋼研制中,科研人員通過(guò)實(shí)施新工藝,使鋼的延伸率提高到5%以上,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,并解決了薄壁筒體熱處理變形的問(wèn)題。
  經(jīng)過(guò)綜合性能測(cè)試,新一代T250超高強(qiáng)度鋼各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,其中強(qiáng)度塑性大大提高。目前該產(chǎn)品兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)正在申請(qǐng)國(guó)家專利,特殊鋼技術(shù)中心也正加快其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
  業(yè)內(nèi)人士指出,續(xù)“神舟”五號(hào)之后,“神舟”六號(hào)載人飛行再次升天,意味著與其相關(guān)的科研水平、制造水平、配套能力以及綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力,已經(jīng)上升到了一定高度。同樣,促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。據(jù) 中國(guó)載人航天工程辦有關(guān)人士介紹,到目前為止,我國(guó)共組織了5次“神舟”飛船發(fā)射,這次是第6次。前4次每次直接消耗大約為8億元人民幣;第5次發(fā)射,因?yàn)槭禽d人飛行,費(fèi)用稍多,近10億元人民幣。我國(guó)載人航天工程已經(jīng)開(kāi)展10多年,使用資金約為180億元人民幣。這些資金的使用分兩部分:一部分形成了現(xiàn)在的產(chǎn)品,如飛船、火箭、電子設(shè)備、應(yīng)用設(shè)備等,大部分產(chǎn)品在每次飛行試驗(yàn)時(shí)被消耗;另一部分則形成了研制載人航天器的各種技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施,如已經(jīng)建成的航天城、載人航天發(fā)射場(chǎng)以及加工設(shè)備、測(cè)試設(shè)備等固定資產(chǎn),這些技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施投資費(fèi)用大約為80多億元。而這些設(shè)備和材料中,鋼材及冶金材料占了一定的份量。
  確實(shí),“神舟”六號(hào)安全落地,這對(duì)于冶金行業(yè)來(lái)說(shuō),人們關(guān)注的內(nèi)容不僅限于載人航天技術(shù)本身,而是“神舟”六號(hào)成功之后,中國(guó)航天空間工業(yè)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)代,這對(duì)中國(guó)冶金工業(yè)將意味著什么?無(wú)疑,未來(lái)的中國(guó)航天工業(yè)將成為特鋼工業(yè)和冶金新材料研發(fā)的催化劑。這是因?yàn),中?guó)航天空間工業(yè)的成長(zhǎng),離不開(kāi)鋼鐵;而中國(guó)航天空間工業(yè)的壯大,更為中國(guó)冶金工業(yè)的發(fā)展注入了動(dòng)力和活力。

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