本報通訊員 劉軍捷 駱楊
“齒輪是汽車傳動的核心部件，由于新能源汽車‘零百’加速快，齒輪必須滿足強韌性、抗疲勞及‘高扭矩、高靜音’等特性，這對齒輪鋼的研發(fā)、生產(chǎn)制造提出了更高要求。”7月18日，在中國寶武馬鋼技術(shù)中心長材所滲碳實驗室，馬鋼新能源車齒輪攻關(guān)組課題長金國忠擦了一下額頭的汗這樣告訴筆者。
2018年，馬鋼新特鋼優(yōu)棒線投產(chǎn)后，研新品、拓市場、擴品種成為馬鋼特鋼該研發(fā)團隊的重中之重。研產(chǎn)銷各團隊團結(jié)協(xié)作，先后開發(fā)出軌道交通、能源裝備、汽車及工程機械等領(lǐng)域?qū)Ｓ谬X輪鋼材料百余種，使馬鋼特鋼齒輪產(chǎn)品躋身國內(nèi)第一梯隊。
然而，國內(nèi)新能源汽車異軍突起，對齒輪鋼提出了新需求。在一次客戶走訪時，該團隊了解到，國內(nèi)某知名品牌汽車研究院準備開發(fā)一款新能源概念超級跑車，其原有知名供應(yīng)商提供的關(guān)鍵動力傳輸齒輪零件材料始終達不到設(shè)計要求。于是，客戶對來訪的馬鋼團隊伸出了合作之手。面對超出產(chǎn)線能力的極其苛刻的性能指標，馬鋼許多人面露難色。
“我們的目標就是做精品特鋼，要把馬鋼特鋼的這塊牌子打出去，不試，怎么知道我們行不行？”長材所首席研究員胡芳忠的一番話，點燃了大家破題攻關(guān)的心中之火。
馬鋼技術(shù)中心與馬鋼特鋼公司、制造管理部等單位迅速成立新能源車齒輪攻關(guān)組。為了滿足產(chǎn)品高性能要求，他們圍繞材料的高強韌性成分設(shè)計、高純凈度冶煉工藝設(shè)計、高均勻性軋制工藝設(shè)計、高表面質(zhì)量控制工藝設(shè)計等4大類工藝環(huán)節(jié)，數(shù)百項工藝參數(shù)開展攻關(guān)工作。
“新能源車結(jié)構(gòu)緊湊，新能源車齒輪相較于傳統(tǒng)燃油車齒輪體積小了數(shù)倍，齒輪鋼的性能要求一下子提高很多。一開始我們心里也沒底，因為沒有任何經(jīng)驗可循。”金國忠說。
通過數(shù)10爐中試冶煉，新能源車齒輪攻關(guān)組優(yōu)化成分設(shè)計，嘗試解決“強度”與“韌性”矛盾。攻關(guān)組首次帶著產(chǎn)品去客戶現(xiàn)場進行試制時，很遺憾沒有通過強度、韌性的嚴格測試。
“從客戶那里回來后，大家并沒有氣餒。”金國忠說，“那段時間，我們幾乎每天都泡在實驗室，不斷調(diào)整工藝參數(shù)。有時候為了一個數(shù)據(jù)，我們會反復(fù)試驗幾十次。經(jīng)過無數(shù)次的試驗和失敗，我們終于找到了關(guān)鍵控制點。原來滲碳結(jié)束后，高溫零件需要冷卻，客戶在試制的時候和大零件一起熱處理，小零件沒有冷卻充分，導(dǎo)致鋼中殘余奧氏體含量較多……”
隨后，他們再次帶著產(chǎn)品和工藝方案來到客戶現(xiàn)場，懷著忐忑不安的心情開始了新一輪試驗。“強度正常，齒輪沒有斷裂，零件順利通過測試。”終于，大家懸著的心放了下來。
這一成功不僅為馬鋼贏得了客戶的信任和贊譽，而且為馬鋼在新能源汽車市場的進一步發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。然而，新能源汽車的迅速發(fā)展又帶來了新的挑戰(zhàn)，客戶對車輛靜音性能提出更高要求，意味著齒輪鋼材料必須再次升級。
面對新的挑戰(zhàn)，馬鋼技術(shù)中心與制造管理部等單位不懼艱難、快速行動，針對窄成分冶煉設(shè)計，開展了一輪又一輪攻關(guān)。他們從產(chǎn)線源頭一步一步捋順機器的“脾氣”，制訂了10多項工藝操作要點，最終攻克了這一難關(guān)。
“我們將齒輪鋼的‘淬透性帶寬’降到了4HRC（洛氏硬度）以下，實現(xiàn)了高速運轉(zhuǎn)下的‘高靜音’。這一數(shù)據(jù)至今在行業(yè)內(nèi)保持領(lǐng)先。”金國忠介紹道。
馬鋼新能源車用齒輪鋼順利通過了客戶認證，用其壓鑄出的優(yōu)質(zhì)齒輪不僅應(yīng)用到該客戶的新能源概念超跑汽車上，還應(yīng)用到了該客戶的商用車上。
專研精微才能勇破難關(guān)。如今，馬鋼汽車用齒輪鋼已成功應(yīng)用于國內(nèi)眾多新能源汽車品牌，市場口碑良好。
《中國冶金報》（2024年08月14日 03版三版）
