特殊钢新材料发展迎来新机遇、新范式

2024年11月5-6日，“2024中国国际特殊钢新材料高峰论坛”在上海成功举办。本次会议专家和学者云集，报告精彩纷呈。本报记者从人工智能对未来新材料开发和制造模式的影响，以及特殊钢新材料的技术创新和材料高端化等方面引述了专家观点，呈予读者。

一、人工智能的发展将对钢铁行业带来多维度变革

（一）AI和算力将带来电力需求的快速攀升

一方面，人工智能（AI）领域迎来革命性的技术大爆炸，但所需能源也在指数级上涨。另一方面，气候变化也将推动全球能源结构发生重大调整，人类即将进入“新能源驱动”的新时代，电力和氢能将成为主要终端能源。我国在工业化后期建立在新能源优势基础上的新质生产力将得到快速发展。钢铁等传统产业持续优化升级，高端特种合金对当前新质生产力发展将起到重要的支撑作用。

（二）基于大数据和人工智能的材料研发发生范式转变

钢铁联合生产运营一体化智能平台将推动产业结构进一步调整。以电商平台、企业物联网为手段，质量、环保、成本大数据分析为工具，通过政策优惠吸引优势企业和产能加入，分步骤实现产能协作、技术联合、采购联合、销售联合、形成优势产能的集约化运行管理，打造“钢铁产能联合体”。人工智能进入全新阶段， “AI+”材料科学已成为一个重要的交叉学科方向。Google和微软、Meta和字节跳动近期都在布局用于材料科学领域的人工智能强化学习模型等相似的研发方向。“数据+AI是材料基因工程的核心”已成为全球共识。

（三）大模型已经在冶金行业实现融合应用

鞍钢集团通过将新一代信息通讯技术与地质勘探、测量、设计、采矿、运输、选矿、经营、管理等环节深度融合，逐步实现矿山万物全真互联，地质资源数字化，全流程生产过程远程化、可视化、平台化、协同化、智慧化，经营管理数字化，构建全流程数据链，建立“矿群动态联动生产模型”，助力建设世界*智慧矿山、数字矿山。

宝钢股份与华为公司合作的基于华为盘古预测大模型开发的热轧自然宽展预测模型，正式投入热轧1880产线，实现在线控制，完成了预测大模型在钢铁制造领域首发闭环控制技术验证。这是基于华为平台的预测大模型*正式投入实时生产控制，也标志着AI大模型正式落地钢铁生产过程控制端。

项目专家团队对大模型投入后的带钢宽度控制进行了跟踪和验证，专家团队一致认为，在348块带钢轧制过程中，华为大模型的预测精度、时延响应均满足目标要求，带钢宽度实时控制正常，验证取得圆满成功。华为大模型落地宝钢的成功实践，不仅实现了预测大模型在钢铁制造业应用的首发落地，也验证了AI大模型具备强大的工业应用潜力，特别是在复杂工艺控制、数据驱动优化等场景。

实践证明，人工智能终将推动科技革命。

参考中国工程院干勇院士的《工业化后期高端特种合金发展思考》报告；中国工程院刘玠院士的《人工智能推动科技革命》。

二、高端装备和重大工程需求牵引特钢材料发展

高端装备极端服役条件对先进特殊钢材料提出了特殊要求。航空航天（如航天箭体、航天发动机、大型客机、航空发动机）、轨道交通（如高铁）、海洋工程（如深海油气钻采集输）、能源装备（如先进核能、超超临界电站机组）是我国战略性支柱产业，急需先进高强高韧性合金、耐蚀合金、耐热合金的支撑。

此外，在“双碳”战略下，作为重大工程的CCUS装置，特别是海上CCUS装置的采用，也将推动特种合金材料的开发。

在需求的牵引下，特钢新材料的品种研发将实现高端化，特钢产品规格将出现*化。品种高端化表现在性能方面的突破，如强疲劳载荷、宽温域、极低温、耐液态金属腐蚀、抗辐射、耐高温高压、长期安全和稳定服役、耐盐热/磨蚀/冰蚀等；规格*化包括超大锻件、特厚板、宽幅超薄带、毛细管、切割丝等。

参考中国工程院干勇院士的《工业化后期高端特种合金发展思考》报告；钢铁研究总院有限公司党委书记、总经理梁剑雄的《中国特殊钢科技创新与未来发展》报告。

三、特殊钢材料和技术的未来研发重点方向

未来，特钢（含不锈钢）产量将保持增长，在钢铁总产量中的占比将稳步提高，产品质量也将进一步提升，主要表现在高强、高韧、长寿命、高稳定性，以及满足一些极端环境特殊要求等。

为了摆脱我国关键材料受制于人的局面，实现自主化和国产化，替代进口，未来特钢新材料和生产技术研发将聚焦几个方面：

1）新一代长寿命轴承钢抗疲劳组织性能调控技术；

2）航空航天材料的特种冶金技术；

3）基于TiC调控的新一代耐磨钢板技术；

4）高氮奥氏体不锈钢及相应的加压冶金技术及工业化；

5）半导体装备用超高纯奥氏体不锈钢制造技术；

6）新能源汽车用一体化压铸模具材料；

7）基于氢冶金的特殊钢冶金一体化短流程工艺。

参考冶金工业信息标准研究院党委书记、院长张龙强的《中国特殊钢发展与国际化之路》报告；东北大学绿色智能特殊钢冶金研究中心主任姜周华的《高端装备用特殊钢和合金材料的创新发展》报告；钢铁研究总院有限公司党委书记、总经理梁剑雄的《中国特殊钢科技创新与未来发展》报告。

特殊钢是高端民用和国防装备制造必需的关键基础材料，代表金属材料产业的整体水平和竞争力，是制造强国战略的重要支撑，是钢铁强国的重要标志，特钢发展水平一定程度上代表钢铁产品高端化水平。新中国特钢产业经过七十多年的不懈努力，在产量、品种质量、装备、工艺、绿色低碳、智能制造等方面取得了巨大的成就，涌现出中信特钢、抚顺特钢等一大批*的特钢企业，大幅度缩小了与发达国家的差距，为我国国民经济的发展，为我国高端装备制造业、重大工程建设和国防现代化做出了不可替代的重要贡献。中国钢铁工业协会党委副书记、副会长兼秘书长姜维在本次会议的主旨讲话中提到，着眼未来，特钢新材料产业应更加重视科技进步，以自主可控为战略基点，以绿色化和智能化为核心主题，瞄准关键短板发力，构建创新生态圈，走好科技创新之路。

“2024中国国际特殊钢新材料高峰论坛”由中国特钢企业协会主办，中国钢铁工业协会、中国金属学会、中国冶金报社、冶金工业出版社、冶金工业规划研究院支持，河北龙凤山集团、河南济源钢铁（集团）有限公司、中天钢铁集团有限公司赞助。来自钢铁企业、行业协会、科研院所、高等院校、冶金设备公司、工程技术公司以及上下游产业链的200余名代表参加了会议。