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天潤股份QT900-5曲軸引發(fā)汽車發(fā)動機“心臟革命”

2018-12-27來源：中國工業(yè)報作者：穆春

　　作者：穆春

　　“真是沒想到，北汽、上汽、菲亞特這些大企業(yè)的發(fā)動機都搭載過天潤的產(chǎn)品，太厲害了。”

　　“快看，這款是為戴姆勒奔馳發(fā)動機生產(chǎn)的曲軸。”

　　在2017年中國國際鑄造博覽會上，天潤曲軸股份有限公司（以下簡稱“天潤股份”）的曲軸展品吸引了眾多參觀者的目光。在球墨鑄鐵曲軸的研制中，天潤股份率先采用QT900-5材料，堅持自主創(chuàng)新，攻克的核心技術(shù)填補了國內(nèi)外多項空白，成為我國曲軸行業(yè)的領(lǐng)軍者，并持續(xù)為濰柴、錫柴、康明斯、卡特彼勒、康明斯、戴姆勒等國內(nèi)外著名發(fā)動機廠配套。

　　QT900-5曲軸具有力學(xué)性能優(yōu)異、生產(chǎn)成本低、質(zhì)量相對較輕等諸多優(yōu)點，它的研發(fā)及應(yīng)用屬于國內(nèi)外首創(chuàng)，為大功率高速增壓發(fā)動機提供了一種高性價比的選擇，必將引發(fā)一場汽車發(fā)動機領(lǐng)域的“心臟革命”。　

　　志存高遠謀先行

　　如果把發(fā)動機比喻為汽車“心臟”的話，曲軸則是汽車“心臟中的心臟”。作為發(fā)動機中承受沖擊載荷、傳遞動力的重要零件，曲軸在工作中要承受交變載荷所引起的彎曲和剪切應(yīng)力，對疲勞、耐磨和強度等性能指標(biāo)都有非常高的要求。

　　目前，車用發(fā)動機曲軸材質(zhì)有球墨鑄鐵和鍛鋼兩種。球墨鑄鐵的切削性能良好，易獲得較理想的結(jié)構(gòu)形狀，可以進行各種熱處理和表面強化處理來提高曲軸的抗疲勞強度、硬度和耐磨性。早期內(nèi)燃機功率密度低，爆發(fā)壓力幾乎全部在12MPa以下，曲軸承受的載荷較小，使得球墨鑄鐵曲軸因性能好、成本低得到廣泛應(yīng)用。近十多年來，內(nèi)燃機功率密度不斷提高，爆發(fā)壓力基本在14～20MPa，使曲軸承受的載荷增加了45%以上，普通球墨鑄鐵曲軸由于性能不再能夠滿足使用要求而逐漸被鍛鋼代替，這對以球墨鑄鐵起家的天潤股份造成了很大的經(jīng)營壓力。但與此同時，天潤股份也清醒地認識到，球墨鑄鐵具有諸多優(yōu)勢，在發(fā)動機上的廣泛應(yīng)用對節(jié)能減排及汽車輕量化等具有重要意義。于是，天潤股份在研制高性能球墨鑄鐵之路上，無怨無悔地求索了十多年。　　

　　集智攻關(guān)不畏難

　　奮斗之路從來不會平坦，但追夢的人不會因此遲疑退縮。天潤股份這個具有60年發(fā)展史的傳統(tǒng)鑄造企業(yè)，始終把“肩負中國民族工業(yè)走向世界的時代重任”作為自己的企業(yè)使命，球墨鑄鐵材料的研發(fā)及其在大功率高速增壓發(fā)動機曲軸上應(yīng)用的實踐探索，是一場向未知領(lǐng)域的全新挑戰(zhàn)。在艱難的攻關(guān)道路上，天潤股份的步伐從未停歇，方向始終堅定。

　　天潤股份科研團隊上世紀90年代便開始踏上了漫長、曲折、艱苦的技術(shù)攻關(guān)之路。面對前所未有的新技術(shù)、國內(nèi)鮮有的新材料、無從借鑒的新工藝，攻關(guān)伊始，研發(fā)團隊就發(fā)現(xiàn)，實際難度比預(yù)想要大得多。經(jīng)歷了研究、試驗、失敗，又再研究、再試驗、再次失敗……循環(huán)往復(fù)，持續(xù)了十多年。在試驗失敗了上百次之后，收獲終于到來，天潤股份的QT900-5材質(zhì)性能高于同類國際最高水平的球墨鑄鐵。“艱難困苦，玉汝于成”，天潤股份的這份堅守終于讓民族工業(yè)再次閃耀在世界舞臺上。

　　天潤股份使用社會上廣泛存在的廢雜鋼熔煉高品質(zhì)鑄鐵，研發(fā)出的QT900-5球墨鑄鐵本體抗拉強度≥900MPa，伸長率≥5%，與傳統(tǒng)同類最高強度球墨鑄鐵相比，其塑性指標(biāo)提高150%、韌性提高約70%，疲勞極限提高約28%。以此材質(zhì)，天潤股份為濰柴研發(fā)了斯太爾系列球墨鑄鐵曲軸，與原設(shè)計的45#鋼及42CrMo氮化鍛鋼曲軸相比，其疲勞強度分別提高約38%和14%。與傳統(tǒng)球墨鑄鐵生產(chǎn)相比，生產(chǎn)QT900－5既節(jié)省了大量鋼材，也節(jié)省了產(chǎn)品加工費用，所以能節(jié)約成本30%以上；同時，QT900－5曲軸無需淬火或氮化處理，避免了廢水和廢氣排放。

　　天潤股份目前已形成4萬噸/年QT900-5曲軸的生產(chǎn)能力，近三年實現(xiàn)銷售收入10.16億元，利潤1.52億元。在行業(yè)內(nèi)，天潤股份則首次實現(xiàn)了大功率高速增壓發(fā)動機曲軸以鐵代鋼，主機廠采購價格降低約30%，降低成本4000多萬元/年，年節(jié)約鋼材2萬多噸、節(jié)約用電40多萬度。除此之外，天潤股份自主研發(fā)的“以錫代鉬高強韌性球墨鑄鐵曲軸制造系統(tǒng)工程開發(fā)與應(yīng)用”項目獲中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎，“節(jié)能環(huán)保型球鐵曲軸制造技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用”項目獲山東省科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎一等獎，《微錫高強韌性球墨鑄鐵關(guān)鍵技術(shù)及動力機械核心部件產(chǎn)業(yè)化》榮獲國家科技進步獎二等獎。

　　強大的技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新能力，不僅為公司在行業(yè)中贏得了絕對話語權(quán)，也獲得了國內(nèi)外名企的青睞，實現(xiàn)了配套高端市場的目標(biāo)。

　　創(chuàng)新驅(qū)動再出發(fā)

　　創(chuàng)新是企業(yè)永恒的動力。天潤股份并沒有滿足于階段性成果的取得，而是加大技術(shù)研發(fā)的投入，繼續(xù)保持技術(shù)優(yōu)勢。

　　近年來，天潤股份組建了具有國際先進水平的多條曲軸和連桿的鍛造、鑄造、熱處理生產(chǎn)線，形成了年產(chǎn)100多種型號180多萬支優(yōu)質(zhì)鍛鋼曲軸和球墨鑄鐵曲軸、280萬支連桿約10萬噸鑄件、12萬噸鍛件的能力；成立了全國同行業(yè)首家“曲軸工程技術(shù)研究中心”和“國家級技術(shù)中心”，創(chuàng)建了“博士后科研工作站”和“院士工作站”；建成了國內(nèi)一流的理化實驗室，配備了近百臺（套）最先進的精密檢測設(shè)備；先后與山東大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、大連理工大學(xué)等高等院校建立了長期合作關(guān)系，奠定了天潤股份“產(chǎn)、學(xué)、研”相結(jié)合的發(fā)展之路。天潤股份先后還承擔(dān)并完成國家863/CMS計劃、國家重點新產(chǎn)品、國家火炬計劃及山東省科技計劃等省級以上科研項目30余項，獲省部級以上科學(xué)技術(shù)獎9項、國家專利100多項，先后通過了ISO9002、QS9000、TS16949國際質(zhì)量體系認證、ISO14001環(huán)境管理體系認證、CRCC鐵路產(chǎn)品認證及世界九大船級社認證。

　　通過持續(xù)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和大規(guī)模的工藝裝備引進，天潤股份現(xiàn)擁有由美國、意大利、英國、德國等發(fā)達國家引進的一大批高精尖加工設(shè)備；通過加快推行自動化、數(shù)字化改造，天潤股份完全實現(xiàn)了全自動化生產(chǎn)。

　　天潤股份堅持走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的發(fā)展之路，注重提升研發(fā)能力和創(chuàng)新能力，將科技創(chuàng)新作為企業(yè)長足發(fā)展的不竭動力，不斷加大核心技術(shù)的研發(fā)，成功打破了國外技術(shù)壟斷，用過硬的質(zhì)量和拳頭產(chǎn)品在激烈的市場競爭中贏得了主動權(quán)。如今，天潤股份已經(jīng)形成了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)并能獨立進行設(shè)計、開發(fā)、試制的完整產(chǎn)業(yè)體系，成為我國曲軸行業(yè)的龍頭企業(yè)。天潤股份擁有完善的營銷網(wǎng)絡(luò)體系，國內(nèi)設(shè)立200多家區(qū)域重點代理與專賣商，產(chǎn)品覆蓋全國31個省市區(qū)，主導(dǎo)產(chǎn)品市場占有率達40%以上。同時，產(chǎn)品隨主機遠銷20多個國家和地區(qū)，主機裝機率達60%；部分系列型號的產(chǎn)品以及鑄件產(chǎn)品，直接出口美國、英國、意大利、韓國、土耳其等國家，讓先進的“中國制造”走出了國門，走向了世界，并在國際市場上炫亮出天潤股份的“名牌”曲軸產(chǎn)品。