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天潤股份QT900-5曲軸引發汽車發動機“心臟革命”

2018-12-27來源：中國工業報作者：穆春

　　作者：穆春

　　“真是沒想到，北汽、上汽、菲亞特這些大企業的發動機都搭載過天潤的產品，太厲害了。”

　　“快看，這款是為戴姆勒奔馳發動機生產的曲軸。”

　　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，堅持自主創新，攻克的核心技術填補了國內外多項空白，成為我國曲軸行業的領軍者，并持續為濰柴、錫柴、康明斯、卡特彼勒、康明斯、戴姆勒等國內外著名發動機廠配套。

　　QT900-5曲軸具有力學性能優異、生產成本低、質量相對較輕等諸多優點，它的研發及應用屬于國內外首創，為大功率高速增壓發動機提供了一種高性價比的選擇，必將引發一場汽車發動機領域的“心臟革命”。　

　　志存高遠謀先行

　　如果把發動機比喻為汽車“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力，對疲勞、耐磨和強度等性能指標都有非常高的要求。

　　目前，車用發動機曲軸材質有球墨鑄鐵和鍛鋼兩種。球墨鑄鐵的切削性能良好，易獲得較理想的結構形狀，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。早期內燃機功率密度低，爆發壓力幾乎全部在12MPa以下，曲軸承受的載荷較小，使得球墨鑄鐵曲軸因性能好、成本低得到廣泛應用。近十多年來，內燃機功率密度不斷提高，爆發壓力基本在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勢，在發動機上的廣泛應用對節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年發展史的傳統鑄造企業，始終把“肩負中國民族工業走向世界的時代重任”作為自己的企業使命，球墨鑄鐵材料的研發及其在大功率高速增壓發動機曲軸上應用的實踐探索，是一場向未知領域的全新挑戰。在艱難的攻關道路上，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、艱苦的技術攻關之路。面對前所未有的新技術、國內鮮有的新材料、無從借鑒的新工藝，攻關伊始，研發團隊就發現，實際難度比預想要大得多。經歷了研究、試驗、失敗，又再研究、再試驗、再次失敗……循環往復，持續了十多年。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鑄鐵，研發出的QT900-5球墨鑄鐵本體抗拉強度≥900MPa，伸長率≥5%，與傳統同類最高強度球墨鑄鐵相比，其塑性指標提高150%、韌性提高約70%，疲勞極限提高約28%。以此材質，天潤股份為濰柴研發了斯太爾系列球墨鑄鐵曲軸，與原設計的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%。與傳統球墨鑄鐵生產相比，生產QT900－5既節省了大量鋼材，也節省了產品加工費用，所以能節約成本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曲軸的生產能力，近三年實現銷售收入10.16億元，利潤1.52億元。在行業內，天潤股份則首次實現了大功率高速增壓發動機曲軸以鐵代鋼，主機廠采購價格降低約30%，降低成本4000多萬元/年，年節約鋼材2萬多噸、節約用電40多萬度。除此之外，天潤股份自主研發的“以錫代鉬高強韌性球墨鑄鐵曲軸制造系統工程開發與應用”項目獲中國機械工業科學技術進步獎一等獎，“節能環保型球鐵曲軸制造技術開發與應用”項目獲山東省科學技術發明獎一等獎，《微錫高強韌性球墨鑄鐵關鍵技術及動力機械核心部件產業化》榮獲國家科技進步獎二等獎。

　　強大的技術研發創新能力，不僅為公司在行業中贏得了絕對話語權，也獲得了國內外名企的青睞，實現了配套高端市場的目標。

　　創新驅動再出發

　　創新是企業永恒的動力。天潤股份并沒有滿足于階段性成果的取得，而是加大技術研發的投入，繼續保持技術優勢。

　　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、熱處理生產線，形成了年產100多種型號180多萬支優質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；成立了全國同行業首家“曲軸工程技術研究中心”和“國家級技術中心”，創建了“博士后科研工作站”和“院士工作站”；建成了國內一流的理化實驗室，配備了近百臺（套）最先進的精密檢測設備；先后與山東大學、哈爾濱工業大學、大連理工大學等高等院校建立了長期合作關系，奠定了天潤股份“產、學、研”相結合的發展之路。天潤股份先后還承擔并完成國家863/CMS計劃、國家重點新產品、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，獲省部級以上科學技術獎9項、國家專利100多項，先后通過了ISO9002、QS9000、TS16949國際質量體系認證、ISO14001環境管理體系認證、CRCC鐵路產品認證及世界九大船級社認證。

　　通過持續不斷的技術創新和大規模的工藝裝備引進，天潤股份現擁有由美國、意大利、英國、德國等發達國家引進的一大批高精尖加工設備；通過加快推行自動化、數字化改造，天潤股份完全實現了全自動化生產。

　　天潤股份堅持走產學研相結合的發展之路，注重提升研發能力和創新能力，將科技創新作為企業長足發展的不竭動力，不斷加大核心技術的研發，成功打破了國外技術壟斷，用過硬的質量和拳頭產品在激烈的市場競爭中贏得了主動權。如今，天潤股份已經形成了擁有自主知識產權并能獨立進行設計、開發、試制的完整產業體系，成為我國曲軸行業的龍頭企業。天潤股份擁有完善的營銷網絡體系，國內設立200多家區域重點代理與專賣商，產品覆蓋全國31個省市區，主導產品市場占有率達40%以上。同時，產品隨主機遠銷20多個國家和地區，主機裝機率達60%；部分系列型號的產品以及鑄件產品，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”曲軸產品。