8月30日，在技术中心实验室，能源用特钢领域技术团队长、特钢研究高级主任研究员杨志强和同事们正围绕着一小块材料样品忙碌着，这是马钢成功研发并应用于风电机组主轴轴承的新材料。主轴轴承是风电机组的核心部件，面临着复杂多变的载荷环境，其可靠性和精度要求极高，设计寿命更是需要长达25年以上。然而，由于技术难度大，国外品牌长期占据着国内主要市场份额。随着我们风电行业的快速发展，研发风电主轴轴承钢，推进风电机组主轴轴承国产化，成为国内特钢企业的重要攻关方向。
首创全新工艺路径“以前，我们主要生产的是风电偏航轴承、变桨轴承用钢，是国内主要的供应商。”杨志强回忆说，“但近年来，市场对主轴轴承的需求越来越大。这种轴承壁厚、强度要求高，具有高韧性、耐疲劳等特点，国产化率不到30%，大部分依赖进口。对此，我们强化使命担当，瞄准市场需求，迅速组建攻关团队，着力研发制造精品主轴轴承用钢替代进口！”
2023年，马钢组建研发、生产、制造、营销等联合攻关组，展开了艰难的研发之旅。立足马钢特钢特色工艺条件，攻关团队决定尝试采取全新的工艺——使用连铸圆坯作为原材料。这无疑是一个大胆的决定，因为当时市面上包括国外大多数厂商风电主轴轴承都在使用钢锭或电渣锭作为原料。
“连铸圆坯材料利用率高，且圆坯大，材料的质量一致性、稳定性、均匀性都更好。”杨志强介绍，“在世界范围内率先采用这种工艺，对我们来说是一个巨大的挑战，但也是一个巨大的机遇。”
然而，研发之路并不平坦。为了满足主轴承钢高强韧且强度衰减低的特殊要求。实验室里，反复开展材料性能模拟计算、迭代验证优化成分配比、模拟客户锻造及热处理工艺，不断摸索最佳成分和工艺参数。那段时间，大家几乎天天泡在实验室里，解剖样品，摸索工艺，模拟客户的工况，为产品生产及客户应用积累了大量数据。如何将实验室研究应用于工业大生产？怎样才能采用连铸工艺生产出全新成分体系、高均质化的大直径连铸圆坯？面对接踵而来的难题，为了保障高质量铸坯生产，马钢团队随即开展过热度、拉速等工艺优化，在火热的连铸机旁手持测温仪检测铸坯在不同拉矫机的温度，为连铸工艺调整提供实时数据。功夫不负有心人。2023年7月，马钢首批采用连铸圆坯生产的高品质风电机组主轴轴承钢，顺利通过国内头部风电制造企业认证。
持续优化产品性能创新之路非坦途，逐梦攻坚不止步。
通过认证后，客户又向马钢团队提出了新的需求——风电机组在海上等低温环境下使用时，需要极高的低温韧性，相关材料必须达到零下40摄氏度的耐低温标准。面对新挑战，马钢风电机组主轴轴承钢研发团队并没有退缩。他们与特钢生产团队紧密合作，不断实验，优化夹杂物、提高纯净度、优化生产工艺。经过无数次的尝试，终于找到了解决方案，使最终产品的耐低温性能得到了明显提升。然而，客户在应用过程中又发现产品韧性存在波动。团队随即对产品生产、客户应用全流程关键点精心系统梳理。“我们发现新成分体系的大直径铸坯直接热态退火比缓冷及缓冷后退火的质量更好。于是，我们通过合理优化退火的温度和时间，消除了低温韧性波动的问题，终于达到了客户的要求。”杨志强说。
开弓没有回头箭。即便已经通过客户认证并稳定供货，马钢研发团队仍然不断优化生产参数。历经数轮艰苦攻关，他们又相继破解了主轴轴承用钢高韧性和强度衰减难题，攻克了大直径连铸坯均质化难题，掌握了连铸工艺生产高强韧高疲劳寿命主轴轴承钢成分理性设计及制造关键技术，并申报发明专利4项，认定技术秘密3项。“目前，马钢已跻身国内风电主轴轴承钢重要供应商。今年上半年，我们已经为高端用户稳定供货相关产品5000吨左右。”杨志强表示，“未来，我们将继续加大研发力度，为关键材料国产化贡献更多马钢力量！”
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