营口银河镁业坐落在美丽的临海城市营口,近日,银河镁业以宽1.5米、厚1.5毫米、单卷重量达1吨的镁合金AZ31卷板批量生产,为营口市镁产业增添了靓丽的一笔。在银河镁业宽敞明亮的厂房中,记者看到在轧机的隆隆声中,一幅宽板徐徐轧制成功。镁合金宽幅卷板技术不仅填补了行业空白,还标志着我国在高性能宽幅镁合金板材加工领域走在了世界前列。
独有的新技术银河镁业占先机
在银河镁业了解到,目前,世界上镁合金轧制板材最宽只能到800mm,而银河镁业打破了技术瓶颈,实现了温轧幅宽达1500mm镁板,独创低温大压下轧制技术,解决了轧制过程中需多次退火的难关,实现多道次一次性轧制成功宽幅镁薄板。
银河镁业副总经理程森对记者说:“目前镁合金板带材市场需求和规模化应用形成的发展趋势是宽幅化和低成本化。宽幅化是镁合金板材满足汽车等交通运输工业轻量化需要的基本条件。”
银河镁业宽幅薄卷板工艺特点鲜明,程森介绍,实现镁合金宽幅薄卷板生产的关键技术包括以下几方面。镁合金低频电磁半连续铸造技术:该技术具有组织细晶化、成分均匀化和抑制热裂等显着技术效果,是实现能够满足镁合金宽幅薄卷板生产的高质量镁合金板坯制备的关键和基础;低温大压下轧制技术:该技术可以显着降低板坯和轧辊的温度及其不均匀所造成的影响,提高变形均匀性,降低板材不同部位与方向的组织不均匀性,提高塑性成形能力,改善镁合金中厚板的冶金质量,提高开坯成材率和生产效率;低温大压下带张力轧制技术:该技术实现了轧制温度低于300C,道次压下量达到55%~75%的卷板轧制,轧制速度可达65m/min且卷板低边裂小,同板差<0.02mm,并且该卷板可实现冷开卷和冷矫平,生产的卷板力学性能均超过国家标准。
程森说:“镁合金AZ31B薄卷板的生产须加热轧制。目前可实现板坯在200℃~280℃之间,工作辊预热在100℃左右即可轧制,真正实现了镁合金温轧的工业化。”
数年研制过程艰辛
周鹤龄的执着
银河镁业总经理周鹤龄对记者说:“实现镁宽幅薄板的工业化生产是我的梦想。”而作为一家民营企业,银河镁业实现镁宽板的梦想过程是艰辛的。
周鹤龄之前是做铝合金加工的企业,2003年开始镁板材的开发,从那时起,周鹤龄3000万元的家当全部投入到镁板的研发中。事实上,开发的过程是艰辛的,真正干起来后,周鹤龄发现轧制镁板远远不是想象中的简单,从镁合金锭到铸锭到开坯到轧板,一切都没有现成的工艺,都需要重头来。周鹤龄对记者说,在那几年里,试验研发充满了危险,原来厂里有20多名熟练的技术骨干,在铸锭试验过程中有时出现镁液迸溅事故,20多人走了18人。周鹤龄笑着说道:“只有我自己上了,曾经也被炸过。”在周鹤龄平静地叙述研发的艰辛中,记者感受到他坚持自强的人格魅力。
2009年,周鹤龄的团队研制镁板出现曙光,已经解决了轧制前端的工艺难题,当时生产镁合金板的方法是选用铸锭-挤压开坯-热轧-温轧工艺路线。由于在工艺上还有瓶颈,板的幅宽受到限制。
但是,周鹤龄也面临资金短缺的问题,6年多的研发,前期的投资已经用尽。
银河镁业取得的成绩受到辽宁省和营口市领导的关注,2009年,辽宁省省长陈振高、营口市市长庚欣在营口工业开发区现场办公会上,充分肯定了银河镁业的开发工作,指出,金属镁是个好项目,一定要把镁板搞上去。面对当时处于无地、无厂房、无资金的银河镁业无疑是雪中送炭。
周鹤龄说:“营口市政府对镁产业的支持力度非常大,政府批了60亩地,并担保北方重工集团投资轧机设备,解决了后续发展的难关。”
银河镁业当年年底开始建设年产2000吨宽幅镁合金板材的生产线,在2011年3月基本完成生产线建设。研制出大规格镁合金扁坯;采用1725mm四辊可逆轧机,在2011年7月试轧出幅宽1200mm、厚度8mm和幅宽1600mm、厚度35mm的镁合金热轧板;最大道次压下率超过50%,2012年镁合金宽幅板材热轧生产线已实现稳定运行,可生产宽度小于1600mm,厚度在6mm~100mm的镁合金中厚板,并已经出口美国。
对于目前所取得的成绩,周鹤龄感慨地说:“一个国家发展不能仅仅靠传统的形式,靠新技术解放生产力。在金属材料发展过程中,我们大部分开发和生产都是跟在外国人的后面,依靠引进吸收来发展。唯独金属镁产业能够在产量、资源和开发与发达国家齐头并进,并有可能超越,我们做的就是走出一条领先于世界先进水平的路。”
镁合金轧制宽幅薄卷板的成功,是我国镁合金加工水平向实现镁业强国之路迈出的坚实的一步。
镁轧板应用将撬开一扇窗
在当前镁行业面临需求瓶颈的时候,更需要镁业企业有勇气以新技术新工艺来主动打破需求应用的瓶颈。银河镁业镁宽板的成功生产,能否在应用上为镁产业敲开一扇窗?
据介绍,目前镁合金板带材市场需求和规模化应用形成的发展趋势是宽幅化和低成本化。宽幅化是镁合金板材满足汽车等交通运输工业轻量化需要的基本条件,这有赖于宽幅板材生产技术与装备的进步;低成本化是镁合金板材可以与其它材料竞争的重要条件,这也同时要求生产技术与装备的创新。
目前,银河镁业已建立了一条完整的镁板轧制生产线,实现年产2万吨镁宽幅卷板的生产规模。
同时,银河镁业也不断在应用市场开发新的领域。他们利用镁轧制板材的优良品质,成功开发出镁蚀刻板,蚀刻镁板在高端烫金印刷领域得到普及和广泛的认同,同时打破了美国40年对镁蚀刻板的垄断。据介绍,蚀刻镁板由于采用了充分净化和完全被破碎至5微米粒度(99%)的镁合金板材,材料内部成分均匀、稳定、无缺陷。在硝酸溶液里,镁板能够被均匀地、匀速地腐蚀。
银河镁业开发生产镁合金鞋模替代铜制鞋模在福建制鞋企业广泛应用,用镁鞋模能够降低劳动强度、大幅缩短生产时间、提高鞋模的使用寿命,得到了制鞋企业的好评,并开始得以广泛应用,为镁合金的应用走出一条新路。
周鹤龄表示,银河镁业将进一步开发镁产品的应用,开拓镁金属更广泛的空间,同时,银河镁业也将进一步完善镁轧制生产线工艺及装备,建设第二条生产线。他说,同时也希望能够和多方合作,吸纳投资,使我国镁板生产技术及产量进一步提升,并大幅降低成本,以及产品价格,使镁板更适宜广泛的应用,拉动镁产业的发展,实现“镁”梦成真!