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标准助力新材料产业高质量发展——钢铁行业新材料领域标准研究综述

发布时间:2024-08-14 07:30:33浏览次数:

  标准助力新材料产业高质量发展——钢铁行业新材料领域标准研究综述近年来,国家高度重视新材料产业的发展,“十二五”以来国家相继出台了与新材料有关的一系列政策规划,如:《新材料产业“十二五”发展规划》(2012年)、《关于加快新材料产业创新发展的指导意见》(2016年)、《新材料产业发展指南》(2017年)等。

  在这些政策规划中对“新材料”进行了明确定义,即新材料指新出现的具有优异性能或特殊功能的材料,及传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料。新材料目前通常包括先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料。

  为有效支撑我国新材料产业高质量发展,近年来国家相继出台了一系列与标准化工作有关的政策,特别是2018年3月由原国家质量监督检验检疫总局联合工业和信息化部等9部委共同发布了《新材料标准领航行动计划(2018-2020)》(2018年)(以下简称:《行动计划》。该计划的发布将对我国新材料领域标准化工作提供重要指导。

  《行动计划》中明确到2020年,将完成制修订600项新材料标准、构建完善新材料产业标准体系,重点制定100项“领航”型标准,规范和引领产业健康发展;新材料标准供给结构得到优化、基于自主创新技术制定的团体标准、企业标准显著增多;建立3-5个国家级新材料技术标准创新基地。形成科研、标准、产业同步推进的新机制新模式;建设一批新材料产业标准化试点示范企业和园区,促进新材料标准有效实施和广泛应用;以我为主提出30项新材料国际标准提案,助力新材料品种进入全球高端供应链。

  《行动计划》中提出10项主要行动,包括构建新材料产业标准体系、研制新材料“领航”标准、优化新材料标准供给结构、推进新材料标准制定与科技创新、产业发展协同、建立新材料评价标准体系、探索新材料标准制定机制创新、提高新材料军民标准通用化水平、推动新材料标准“走出去”、 开展新材料产业标准化应用示范、建设新材料标准化平台。

  《行动计划》提出重点研制8类“领航”标准,包括碳纤维及其复合材料、高温合金、高端装备用特种合金、先进半导体材料、新型显示材料、增材制造材料、稀土新材料、石墨烯等。

  近年来,紧密围绕《中国制造2025》和战略性新兴产业发展急需,以满足重大装备和重大工程需求为目标,钢铁行业不断加大了先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料标准的研制,重点围绕高强汽车用钢、超超临界锅炉用钢、核电用钢、耐低温钢、油船用耐腐蚀钢、高温合金、耐蚀合金、高磁感取向硅钢、高速车轮用钢、建筑桥梁用高强钢筋、节镍型高性能不锈钢、非晶合金、薄层石墨材料以及耐高温、抗疲劳、高强韧、超长寿命轴承钢、齿轮钢、模具钢等领域开展了近200项新材料标准的研制,有效保证了先进新材料的推广应用,促进了企业的转型升级和我国材料工业的结构调整。

  例如,近年来随着我国工业化进程的加快,为了保证大规模工业生产的连续性和安全性,国内一些对耐腐蚀要求高的现代化新建设备及构件,例如三化工业、能源工业、环保工业和海洋开发等领域关键设备及构件,在选择腐蚀场合应用的结构材料时,不仅要考虑成本,而且更要考虑设备容易维护、使用寿命长、可靠性高,以上需求极大地促进了我国耐蚀合金的研发、生产与应用,耐蚀合金的应用范围与使用量呈不断上升的势头,从而带动了我国冶金装备的全面升级。

  为了更好地体现近年来我国在耐蚀合金领域的科研成果,规范产业的健康有序发展,从2014年开始,全国钢标准化技术委员会协同全国锅炉压力容器标委会及化工、石油、石化、核电等行业,从规划、建立耐蚀合金标准体系入手,先后组织开展了16项耐蚀合金系列标准制修订工作(见表1)。通过以上工作的顺利开展,进一步完善了我国耐蚀合金标准体系,为促进行业转型升级,满足我国重大装备制造业的发展急需提供了技术保障。

  适应新一轮新材料技术和产业快速发展的要求,加快构建具有钢铁行业特点的新材料产业标准体系。新材料产业标准体系由先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等三个标准子体系构成。先进基础材料子体系重点是对传统钢铁材料标准体系的升级;关键战略材料标准子体系主要着眼于提升新材料保障能力,围绕高端装备制造等产业重大需求,重点建立高端装备用特种合金标准体系;前沿新材料标准子体系主要聚焦石墨烯、增材制造材料和极端环境材料等先导产业技术开展标准布局。

  聚焦航空发动机、重型燃气轮机用高温合金性能、质量稳定性等共性问题,加强标准研制。及时补充耐腐蚀长寿命、抗烧蚀高强等高温合金新品种标准,显著提升合金性能指标。

  重点开展700℃超超临界电站汽轮机用耐热合金及关键零部件、深海油气钻采、集输系统用耐蚀合金标准研究,形成相应材料技术标准和使用规范,指导我国超超临界电站、深海油气资源开采装备用特种合金实现自主研制,关键零部件实现完全自给,并形成国际市场竞争力。建立数控机床、大型客机、高铁等高端装备关键基础件用耐高温、抗疲劳、高强韧、超常寿命轴承钢、齿轮钢、模具钢等材料及部件的设计、制造及应用标准体系,实现高端装备基础件用轴承钢leyu乐鱼、齿轮钢、模具钢等的稳定化生产,提高我国高端装备基础件配套能力。

  重点是开展美、日、欧、俄等钢铁新材料技术领先国家及地区标准化动态研究,开展标准比对和适用性分析工作,及时将研究成果纳入钢铁领域新材料标准研制规划;开展标准英文版体系规划编制,推动钢铁领域新材料国家标准中、英文版同步制定;结合“走出去”需求,加快所涉新材料产品、检测、管理等标准翻译成外文版。

  根据《深化标准化工作改革方案》的要求,目前我国标准的供给体系,已由政府单一供给,转变为由政府主导制定的标准和市场自主制定的标准共同构成的新型标准体系。其中政府主导制定的标准包括强制性国家标准和推荐性国家标准、推荐性行业标准、推荐性地方标准;市场自主制定的标准分为团体标准和企业标准。其中政府主导制定的标准侧重于保基本,市场自主制定的标准侧重于提高竞争力。因此结合新材料产业发展的实际,钢铁行业新材料标准研制将根据标准的属性和使用要求,分别开展国家标准、行业标准以及团体标准的研制,力争形成协同发展、协调配套的新型标准体系。

  科研和标准化工作是互相结合、互相促进、不可分割的。新材料的科技创新和专项研究成果是做好标准化工作的前提,而标准化工作又是促进新材料科技成果快速产业化的基石,在无形中引导并推动着科技的进步。因此新材料标准的制定工作必须要与科研项目的研究同步进行,促进科研成果尤其是自主创新技术及时转化成标准,用标准指导批量生产,从而提高新材料在国民经济的竞争力,并鼓励企业在新材料研发中不断加大投入力度。

  国家对新材料产业发展的高度重视,为标准化工作提供了机遇,更提出了挑战。新材料产业标准应坚持新发展理念,坚持质量第一、效益优先,以供给侧结构性改革为主线,以提高供给体系质量为主攻方向,瞄准国际标准提高水平,加大新材料标准的有效供给,充分发挥标准化对新材料产业发展和质量变革的支撑作用,助力钢铁行业新材料产业高质量发展。