我國(guó)鐵路車輛用鋼提檔升級(jí)步伐加快 時(shí)速350公里高速車輪和轉(zhuǎn)向架用鋼有望實(shí)現(xiàn)批量化商用

        6月28日，我國(guó)中車面向全球初次發(fā)布系列化新能源機(jī)車，7款代表車型在發(fā)布會(huì)上會(huì)集露臉。系列機(jī)車具有“內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)+動(dòng)力電池”“動(dòng)力電池”“氫燃料電池”3種動(dòng)力配置，涵蓋1000千瓦到2000千瓦多種功率，可完成低碳零碳排放、低噪聲、高效率運(yùn)轉(zhuǎn)，將有用解決老舊內(nèi)燃機(jī)車存在的“油耗大、排放高、噪聲大、舒適性差”等問(wèn)題。這只是鐵路車輛職業(yè)加快綠色低碳轉(zhuǎn)型的一個(gè)縮影。

2020年出臺(tái)的《新時(shí)代交通強(qiáng)國(guó)鐵路先行規(guī)劃大綱》提出，要加強(qiáng)新式載運(yùn)東西研制運(yùn)用。例如，加快復(fù)興號(hào)系列化動(dòng)車組研制，研討新一代高速動(dòng)車組、智能動(dòng)車組、城際及市域動(dòng)車組、旅行新式列車，換代晉級(jí)普速客車；研制高速貨運(yùn)動(dòng)車組、3萬(wàn)噸級(jí)重載列車以及時(shí)速160公里及以上快捷貨運(yùn)、27噸及以上軸重重載貨運(yùn)、規(guī)范化集裝箱化貨運(yùn)配備、新式冷鏈、馱背運(yùn)送、跨境聯(lián)運(yùn)及特種貨運(yùn)等新式專用車輛；完善機(jī)車產(chǎn)品譜系，研制新一代電力、內(nèi)燃、混合動(dòng)力、新能源及多源制機(jī)車；研制運(yùn)用智能大型養(yǎng)路機(jī)械、新式智能歸納檢測(cè)和歸納作業(yè)配備以及智能檢測(cè)監(jiān)測(cè)、運(yùn)營(yíng)保護(hù)等技能；研制適應(yīng)鐵路走出去要求的系列載運(yùn)配備及其運(yùn)維體系。

鐵路車輛轉(zhuǎn)型晉級(jí)腳步加快，對(duì)鋼材提出了哪些新要求？為此，《我國(guó)冶金報(bào)》記者采訪了鐵路方面的專家。

鐵路車輛加快朝輕量化、大載重、長(zhǎng)壽命、低碳高效運(yùn)轉(zhuǎn)跨進(jìn)

據(jù)這位專家介紹，近年來(lái)，我國(guó)鐵路車輛加快朝輕量化、大載重、長(zhǎng)壽命、低碳高效運(yùn)轉(zhuǎn)開展。接著，他按照機(jī)車、卡車、客車三大類鐵路車輛進(jìn)行了介紹。

隨著環(huán)保要求越來(lái)越高和鐵路電氣化率提高，鐵路機(jī)車結(jié)構(gòu)調(diào)整腳步進(jìn)一步加快。根據(jù)鐵路計(jì)算公報(bào)，全國(guó)鐵路機(jī)車具有量從2010年的1.94萬(wàn)臺(tái)添加至2023年的2.24萬(wàn)臺(tái)，整體呈穩(wěn)步增加的態(tài)勢(shì)。其間，內(nèi)燃機(jī)車以存量調(diào)整為主，整體呈下降的態(tài)勢(shì)，從1.1萬(wàn)臺(tái)降至0.78萬(wàn)臺(tái)；電力機(jī)車呈現(xiàn)大幅增加的開展態(tài)勢(shì)，從0.84萬(wàn)臺(tái)添加到1.46萬(wàn)臺(tái)（詳見(jiàn)下表）。內(nèi)燃機(jī)車首要在非電氣化鐵路上運(yùn)用，除少數(shù)部分線路能夠進(jìn)行電氣化改造選用電力機(jī)車外，未來(lái)將逐漸選用新能源機(jī)車代替。

鐵路卡車朝大軸重、大載重、耐腐蝕等方向跨進(jìn)。隨著我國(guó)貨運(yùn)量的大幅增加和“公轉(zhuǎn)鐵”的推進(jìn)，全國(guó)鐵路卡車具有量增加敏捷，從2010年的62.2萬(wàn)臺(tái)添加到2023年的100.7萬(wàn)臺(tái)，增加了65%，僅2023年就增加1萬(wàn)臺(tái)左右。鐵路卡車加快朝大軸重、大載重方向開展，比方C80E型通用敞車軸重27噸、 C96（H）型運(yùn)煤專用敞車軸重30噸。現(xiàn)在，3萬(wàn)噸重載列車已在大秦線上常態(tài)化開行；今年4月20日，3萬(wàn)噸重載列車又在朔黃鐵路運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)成功?？傊剌d列車已成為趨勢(shì)。

我國(guó)CR400復(fù)興號(hào)動(dòng)車組在世界上完成“領(lǐng)跑”。我國(guó)高速動(dòng)車組制作是從大規(guī)模技能引入開端的，2004年引入國(guó)外高速動(dòng)車組技能，在消化、吸收再立異的基礎(chǔ)上，出產(chǎn)出了“調(diào)和號(hào)”系列高速動(dòng)車組。2012年—2017年，由國(guó)鐵集團(tuán)主導(dǎo)，我國(guó)鐵道科學(xué)研討院技能牽頭，中車所屬企業(yè)規(guī)劃制作，出產(chǎn)出了我國(guó)自行規(guī)劃研制、具有徹底自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CR400復(fù)興號(hào)動(dòng)車組。隨著我國(guó)客運(yùn)量的大幅增加和高鐵建造腳步加快，全國(guó)鐵路客車具有量從2010年的5.21萬(wàn)臺(tái)添加到2023年的7.8萬(wàn)臺(tái)，首要體現(xiàn)在動(dòng)車組車輛增量上，從2011年的652組、6792輛猛增到2023年的4427規(guī)范組、35416輛。

鐵路車輛用鋼向高強(qiáng)、耐蝕、耐候、長(zhǎng)壽命方向開展

鐵路車輛用鋼首要在車體、轉(zhuǎn)向架、輪軸及其他部件上。鐵路職業(yè)的專家告訴《我國(guó)冶金報(bào)》記者，我國(guó)鐵路機(jī)車、卡車所用鋼材簡(jiǎn)直都是國(guó)產(chǎn)，首要是高鐵動(dòng)車組所用的高速車輪和轉(zhuǎn)向架用鋼一向選用進(jìn)口產(chǎn)品。隨著綠色低碳轉(zhuǎn)型晉級(jí)腳步加快，我國(guó)鐵路車輛對(duì)鋼材提出了高強(qiáng)度、高耐蝕性、高耐候性、長(zhǎng)壽命等晉級(jí)要求。

機(jī)車車體用鋼首要有普碳鋼、低合金高強(qiáng)鋼、耐候鋼3類，現(xiàn)在首要選用低合金高強(qiáng)鋼。比方，鞍鋼經(jīng)過(guò)自主開發(fā)、與中車相關(guān)企業(yè)協(xié)作研制等方式，針對(duì)軌跡機(jī)車車輛需求先后開發(fā)出355兆帕級(jí)、460兆帕級(jí)、500兆帕級(jí)大功率電力機(jī)車整車全系列用鋼等多個(gè)軌跡交通配備用鋼材品種。再如，中車株洲電力機(jī)車公司以電力機(jī)車、城軌車輛、動(dòng)車組為三大主業(yè)，其間機(jī)車車體首要選用Q355NH等耐候鋼板。別的，轉(zhuǎn)向架是軌跡車輛的要害部件，如中車株洲公司的機(jī)車轉(zhuǎn)向架選用了16MnDR鋼板等。據(jù)了解，中車株洲公司所用鋼材首要從湘鋼、漣鋼、新鋼等鋼廠收購(gòu)，鋼材年收購(gòu)量在2萬(wàn)噸左右。

鐵路卡車車體結(jié)構(gòu)資料現(xiàn)在簡(jiǎn)直都選用耐候鋼，少數(shù)選用不銹鋼、鋁合金?，F(xiàn)在，卡車車體資料首要選用Q450NQR1高強(qiáng)耐候鋼，但近年來(lái)正在進(jìn)行資料的晉級(jí)換代。以近年來(lái)要點(diǎn)開展的C70、C80敞車為例，比方 C80E型通用敞車軸重27噸，自重為26.5噸，除少量非金屬件外，基本上都是鋼材，很多選用了Q450EWR1（S450EW）、Q450AWR5 （S450AW）高耐蝕型耐候鋼。其間，板材、型材用量在14噸以上，首要有Q450EWR1（S450EW）或Q450AWR5（S450AW）高耐蝕型耐候鋼約9噸、Q450NQR1高強(qiáng)度耐候鋼約2噸、T4003不銹鋼1噸多，鍛件、鑄件大約12噸。再如2022年12月16日，全球第一批70噸級(jí)新式復(fù)合資料運(yùn)煤專用敞車在山西省太原市下線，選用我國(guó)寶武太鋼集團(tuán)、中車太原公司和寧夏寧東鐵路有限公司協(xié)作研制的高強(qiáng)耐蝕不銹鋼復(fù)合資料TE4003C5®制作。據(jù)悉，我國(guó)新造卡車預(yù)計(jì)車體用耐候鋼年用量為30萬(wàn)噸~40萬(wàn)噸，再加上路外企業(yè)自備車輛及出口車輛，實(shí)際用量在50萬(wàn)噸左右。

現(xiàn)在，我國(guó)最新的鐵路客車首要是復(fù)興號(hào)我國(guó)規(guī)范動(dòng)車組，有CR400、CR300、CR200三個(gè)系列，是我國(guó)自主研制、具有徹底知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代動(dòng)車組。其間，CR200動(dòng)車組車體、車輪（車軸）、轉(zhuǎn)向架等重要部件簡(jiǎn)直全部選用國(guó)產(chǎn)鋼材；CR400、CR300首要選用鋁合金車體，用鋼部件首要為車輪（車軸）、轉(zhuǎn)向架，現(xiàn)在簡(jiǎn)直都選用國(guó)外進(jìn)口資料。不過(guò)，現(xiàn)在，我國(guó)高速動(dòng)車組用車輪和轉(zhuǎn)向架用鋼取得了重要突破。7月24日21時(shí)17分，G6410次復(fù)興號(hào)動(dòng)車駛?cè)腴L(zhǎng)沙南站，穩(wěn)穩(wěn)?？空九_(tái)，這標(biāo)志著整列裝用在復(fù)興號(hào)動(dòng)車組上的馬鋼時(shí)速350公里高速車輪首先“跑”完安全執(zhí)役60萬(wàn)公里，向著商業(yè)化批量運(yùn)用邁出要害一步。據(jù)知情人士泄漏，相比國(guó)外進(jìn)口的高速車輪，國(guó)產(chǎn)高速車輪價(jià)格能夠降低一半左右，國(guó)產(chǎn)化代替前景看好。與此同時(shí)，鞍鋼集團(tuán)經(jīng)過(guò)近10年的繼續(xù)技能攻關(guān)和優(yōu)化晉級(jí)，成功打破國(guó)外獨(dú)占，其開發(fā)的高速列車轉(zhuǎn)向架用鋼使鞍鋼成為國(guó)內(nèi)時(shí)速350千米復(fù)興號(hào)我國(guó)規(guī)范動(dòng)車組的僅有合格供應(yīng)鋼企。

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“復(fù)興號(hào)”我國(guó)規(guī)范動(dòng)車組

新一代規(guī)范動(dòng)車組“復(fù)興號(hào)”是我國(guó)自主研制、具有徹底知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代高速列車，它集成了很多現(xiàn)代國(guó)產(chǎn)高新技能，牽引、制動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)、轉(zhuǎn)向架、輪軸等要害技能完成重要突破，是我國(guó)科技立異的又一重大成果。復(fù)興號(hào)動(dòng)車組有CR400、CR300、CR200三個(gè)系列。其間，CR是“China Railway”的縮寫，即“我國(guó)鐵路”的英文簡(jiǎn)寫；數(shù)字表明最高時(shí)速，CR400、CR300、CR200表明最高時(shí)速別離為400公里、300公里、200公里，而繼續(xù)時(shí)速別離對(duì)應(yīng)350公里、250公里、160公里，適應(yīng)于高速鐵路、快速鐵路、城際鐵路。

高速車輪國(guó)產(chǎn)化歷程

2008年，馬鋼啟動(dòng)高速車輪國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目。

2014年，馬鋼參與原我國(guó)鐵路總公司（現(xiàn)為國(guó)鐵集團(tuán)）建立重大課題“動(dòng)車組要害技能自主立異深化研討——時(shí)速350公里我國(guó)規(guī)范動(dòng)車組輪軸規(guī)劃研討”，作為課題組首要成員參與項(xiàng)目全過(guò)程并要點(diǎn)負(fù)責(zé)車輪開發(fā)。馬鋼十年磨一劍，打破了傳統(tǒng)碳素鋼體系構(gòu)架，選用微合金化技能，規(guī)劃出徹底本土化的D2原料高速車輪，并匹配復(fù)合熱處理技能，使其歸納性能優(yōu)于進(jìn)口ER8原料車輪。

2015年，D2車輪裝配于“藍(lán)海豚”和“金鳳凰”我國(guó)規(guī)范動(dòng)車組，并順利經(jīng)過(guò)60萬(wàn)公里裝車運(yùn)營(yíng)查核。

2024年1月份，馬鋼時(shí)速350公里高速車輪整列裝配“復(fù)興號(hào)”載客運(yùn)轉(zhuǎn)；7月24日，整列裝配馬鋼時(shí)速350公里高速車輪的G6410次復(fù)興號(hào)動(dòng)車組駛?cè)腴L(zhǎng)沙南站，首先“跑”完安全執(zhí)役60萬(wàn)公里。