国企进化论｜这块异型钢里，藏着“中国铁履”的逆袭之路
大众新闻 赵雅南 苏月鹏 2026-05-27 10:49:11独家
5月25日，在山钢股份型钢厂异型车间里，通红的钢坯被加热至1200℃以上，平均每两分钟就有一块进入粗轧产线。金属坯料在轧机各道次中被挤压、延展，经过来回多个道次的轧制，经历粗轧、精轧、矫直等工序的加工，金属从长方体坯料一步步被碾压成型，变身为推土机与挖掘机赖以行走的“筋骨”——履带钢。
这种钢材，曾是国内工程机械产业的一块“心病”，处于产业链上游的关键节点，却长期受制于人，国内大规格单齿履带钢100%依赖进口。
如今，局面彻底扭转：山钢股份成功拿下该产品系列国内100%的市场份额，进口替代比例超过80%。今年5月，又一款高难度异型钢产品——260单齿履带钢完成首次试制，目前已进入用户入厂检验试用阶段，预计7月实现量产。
从“卡脖子”到“独家供货”，山钢股份走出了一段高端机械型钢的逆袭之路。
破釜沉舟，啃下“硬骨头”
如果把型钢家族比作一座金字塔，异型钢已处于塔尖，履带钢则是塔尖上尤为难啃的那一块。它与钢轨、汽车大梁钢同属高端专用型材，但面对的工况却严苛得多。
作为推土机、挖掘机等重型工程机械的“鞋子”，也是底盘系统中承受冲击最直接、工况最恶劣的关键部件，履带钢既要撑住底盘和车身的全部重量，又要在行走时扎进土里，靠摩擦力推动重型机械前进。
在矿山碎石、工地硬土等极限工况下，履带齿每一次“挠地”都是一次重载冲击，这要求履带钢具备极高的强度、韧性、耐磨性和尺寸精度。
稍有偏差，整台百万级设备就可能趴窝。
2020年以前，国内工程机械企业采购大规格单齿履带钢，只有从国外进口这一个选择。“那时候全世界只有英国一家钢铁公司能够生产，只能依赖进口。”山钢研究院型钢所所长、型钢厂副厂长霍喜伟回忆。
垄断的代价自然是十分刺痛。
交货周期动辄三个月以上，1000吨订单只交付500吨是常态，价格高企且毫无议价空间。供应链一度严峻，国内主机厂已经研发成功的全球最大推土机，因履带钢供应不上，迟迟无法推向市场。
“下游用户急，我们也急，这不仅是商业问题，更关乎产业链安全。”霍喜伟说。
实际上，山钢股份并非没有尝试过破局。
早在2016年，山钢股份钢城基地就曾先后委托两个国外工艺开发团队，为203规格履带钢设计轧制工艺。彼时山钢股份计划从小规格切入，积累经验。
“按照他们的方案做了两次试验，结果连粗轧都没通过。”霍喜伟告诉记者，履带钢轧制需要通过一系列孔型把矩形坯逐步变成复杂截面，而当时“只过了两个孔”。
外国专家的失败，让山钢股份意识到这块“硬骨头”的技术壁垒远超预期。
项目被搁置，但这次交的“学费”并非毫无价值。
之后几年，型钢研发团队在复杂断面型钢领域持续积累理论与实践经验。“2016年时我们的水平确实比较低，经验也不够，但几年来大量的经验和数据积累，让我们有了破釜沉舟的底气。”霍喜伟说。
时间来到2020年，供应链风险加剧，战略用户需求迫切，叠加产业链安全考量，山钢股份钢城基地决定自主组建研发团队。
对山钢股份来说，前期没有大规格单齿履带钢的成功经验可供参考，攻关可谓是破釜沉舟。
单齿履带钢
“一套工装投入至少两三百万，我们还给用户打了包票。”霍喜伟说。
这支由十几人组成的产销研团队，涵盖炼钢、轧钢、材料、孔型设计等专业，全职投入攻关，从前端成分设计到冶炼、连铸、材料分析，整个流程都有专人负责。
攻关历程长达三年。2020年团队组建，完成合金成分体系优化和专用轧制孔型系统设计；2021年开展中试试验，攻克高耐磨成分设计、高淬透性稳定控制等核心难题；2022年推进工业化试制，攻克超大型异型钢的高效、高质量形性一体化控制技术。
2022年8月25日，关键里程碑到来。
这一天，第一根317系列大规格单齿履带钢在山钢股份型钢厂异型线顺利下线，国外技术垄断被彻底打破。
无数次失败里，堆出成型密码
“攻关过程中最难的坎儿，是极不对称断面的热轧成型。”霍喜伟回忆。
与普通型钢不同，履带钢截面高度不对称，有一侧高高凸起，金属很难在靠上的部位完全填满。“齿部充型”过程中，如果充不满，形状不够标准，将直接影响机械驱动力和使用寿命。
履带钢的规格数字代表了节距毫米数。以节距317毫米、应用于900马力推土机的317规格为例，其截面呈高履齿、宽腹板特征，腹板与齿部金属流动极不均匀，轧制时扭转、侧弯、上翘倾向严重。
“产品好不容易能轧出来了，但翘得像船一样。”时至今日，型钢厂异型车间副主任刘昀嘉仍清晰记得试轧期间履带钢出轧机时弯曲的场景。“每个道次都有微小变形，一旦前面的道次出问题，后面的道次就没法进行了。”
只在成型阶段，研发团队就失败了五六次。
后来，团队从金属流动机制入手，深入研究履带钢磨损机理，完成合金成分体系优化和专用轧制孔型系统设计。通过对粗轧过程中齿部与腹板金属流动平衡的控制，最终消除了表面缺陷。
产线也经历了一场蜕变。
“最开始经常出问题，扭转、偏头、下扣，甚至像拧麻花一样转动。”刘昀嘉介绍，团队对产线做了大量的装备升级改造，比如通过工艺和辅助设备改造纠正不对称轧制中金属两侧延伸不平衡的问题，保证钢坯自动咬入下一道次。
除了成型之外，高尺寸精度的控制、性能的均匀性和生产的稳定性每一关都是挑战。
关关难过，关关过。
精度的超越发生在2023年。用户测试显示，国外进口产品硬度波动有11个HRC（洛氏硬度），而山钢型钢厂产品控制在6个HRC，一致性显著优于进口产品。
2024年，性能进一步提升。屈服强度是材料力学性能中的重要指标，当国外产品屈服强度普遍做到1200兆帕左右时，山钢股份的履带钢产品早已远超这一水平。
“每提升100兆帕，都需要从实验室到中试、冶炼、轧钢、材料分析，再到工业化生产、用户验证的全流程反复实验，这个周期要按年算。”霍喜伟说。目前，团队已瞄准更高兆帕级的下一个目标，聚焦“高强韧、高耐磨、高尺寸精度”三大极限性能，向着新高地进发。
100%市场占有率背后的“新战场”
打破垄断的红利，迅速体现在市场上。
三年多来，山钢股份履带钢产品谱系持续扩展。如今，已形成覆盖单齿、双齿、三齿的13大系列、90余个规格的履带钢产品矩阵，规格涵盖135—317节距全系列，成为国内品种规格最全的履带钢生产基地。
更值得关注的是产品结构的升级。260规格矿山重载专用单齿履带钢已于5月完成首次试制，目前进入用户入厂检验试用阶段，即将实现量产。这一规格定位于超高强韧、超长寿命矿山专用需求，意味着山钢股份正从“替代进口”向“定义下一代标准”跃迁。
市场地位随之发生根本性逆转。
“我们在国内大规格履带钢的市场占有率是100%，国内独家生产，进口替代比例达到80%以上。”山钢股份营销总公司型钢销售部主管履带钢的产品经理吕涛说。
据吕涛介绍，与国外产品相比，山钢股份的履带钢性价比优势十分明显，不仅价格更优，供货周期和服务响应速度更是碾压级。
凭借定制化的供货周期和迅捷的服务响应能力，山钢股份已获得多家国内主流主机厂认证并持续稳定供货。今年1-4月，山钢履带钢接单量同比提升了10%左右。“订单量的提升对我们而言也意味着对产线控制能力、产品质量保障和服务响应提出了更严苛的要求，我们深感任重道远。”吕涛说道。
面对未来，山钢股份已携手下游用户成立工程机械用钢联合研究所，与主机厂建立战略合作关系，从单纯的材料供应商向产业链联合研发伙伴转型。
从被国外“卡脖子”的无奈，到如今自主可控的从容，履带钢的突破不仅是一家企业的技术逆袭，更是我国先进钢铁材料体系补链强链的关键落子。
这一故事证明：核心技术买不来，也求不来，只有在一次次失败后依然坚持自主研发，才能真正把命运掌握在自己手中。
正是这一块块“硬骨头”的啃下，垒起了中国高端装备制造业的底气。
（大众新闻记者 赵雅南 苏月鹏 实习记者 刘成悦 陈诗怡 策划 陈晓婉）
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责任编辑：张誉耀