本報(bào)通訊員 劉軍捷 駱楊
“齒輪是汽車傳動(dòng)的核心部件，由于新能源汽車‘零百’加速快，齒輪必須滿足強(qiáng)韌性、抗疲勞及‘高扭矩、高靜音’等特性，這對(duì)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(shí)驗(yàn)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(kuò)品種成為馬鋼特鋼該研發(fā)團(tuán)隊(duì)的重中之重。研產(chǎn)銷各團(tuán)隊(duì)團(tuán)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(jī)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(duì)。
然而，國內(nèi)新能源汽車異軍突起，對(duì)齒輪鋼提出了新需求。在一次客戶走訪時(shí)，該團(tuán)隊(duì)了解到，國內(nèi)某知名品牌汽車研究院準(zhǔn)備開發(fā)一款新能源概念超級(jí)跑車，其原有知名供應(yīng)商提供的關(guān)鍵動(dòng)力傳輸齒輪零件材料始終達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。于是，客戶對(duì)來訪的馬鋼團(tuán)隊(duì)伸出了合作之手。面對(duì)超出產(chǎn)線能力的極其苛刻的性能指標(biāo)，馬鋼許多人面露難色。
“我們的目標(biāo)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(diǎn)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(qiáng)韌性成分設(shè)計(jì)、高純凈度冶煉工藝設(shè)計(jì)、高均勻性軋制工藝設(shè)計(jì)、高表面質(zhì)量控制工藝設(shè)計(jì)等4大類工藝環(huán)節(jié)，數(shù)百項(xiàng)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?yàn)闆]有任何經(jīng)驗(yàn)可循?！苯饑艺f。
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(jì)，嘗試解決“強(qiáng)度”與“韌性”矛盾。攻關(guān)組首次帶著產(chǎn)品去客戶現(xiàn)場進(jìn)行試制時(shí)，很遺憾沒有通過強(qiáng)度、韌性的嚴(yán)格測(cè)試。
“從客戶那里回來后，大家并沒有氣餒?！苯饑艺f，“那段時(shí)間，我們幾乎每天都泡在實(shí)驗(yàn)室，不斷調(diào)整工藝參數(shù)。有時(shí)候?yàn)榱艘粋€(gè)數(shù)據(jù)，我們會(huì)反復(fù)試驗(yàn)幾十次。經(jīng)過無數(shù)次的試驗(yàn)和失敗，我們終于找到了關(guān)鍵控制點(diǎn)。原來滲碳結(jié)束后，高溫零件需要冷卻，客戶在試制的時(shí)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?cè)俅螏еa(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(yàn)。“強(qiáng)度正常，齒輪沒有斷裂，零件順利通過測(cè)試?！苯K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(yù)，而且為馬鋼在新能源汽車市場的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)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(duì)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(jí)。
面對(duì)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(dòng)，針對(duì)窄成分冶煉設(shè)計(jì)，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(jī)器的“脾氣”，制訂了10多項(xiàng)工藝操作要點(diǎn)，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(shí)現(xiàn)了高速運(yùn)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?！苯饑医榻B道。
馬鋼新能源車用齒輪鋼順利通過了客戶認(rèn)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(bào)》（2024年08月14日 03版三版）
