自不銹鋼工業化生產以來,在80多年的歷史中,不(bu)銹(xiu)鋼的發展十分迅速,不論是產量,還是鋼種牌號及鋼材品種,或者是生產工藝技術都得到長足發展,它已成為工業發展及人們的日常生活不可缺少的冶金產品。在滿足市場需求、降低成本的目標下,不銹鋼生產工藝、生產裝備不斷發展,鋼的性能不斷完善,鋼種更加專業化,鋼材品種結構更趨于合理。


1. 不斷(duan)開(kai)發新品種的不銹(xiu)鋼


  不銹鋼是特殊鋼種品種規格最多的鋼種,表4-1列出了各國和ISO、EN的標準牌號數量。應當指出,隨著技術不斷提高和應用不斷擴大,其品種數量還有進一步增加的趨勢。目前正在開發的領域有兩個方面,一方面是開發耐局部腐蝕和苛刻條件下腐蝕的新鋼種,例如耐應力腐蝕的高Si鋼(18Cr-18Ni-3Si)、耐點腐蝕的高鉻高鉬高氮不銹鋼(20-25Cr/20Ni/6Mo/0.02N)、新的超級雙相不銹鋼(gang)(0.03C-25Cr-7Ni-3Mo-0.25N)和新的超鈍鐵素體不銹鋼(C+N≤150 ppm 的 18Cr-2Mo,26Cr-Mo,30Cr-2Mo等);另一方面則是根據市場的需求開發新品種的不銹鋼,例如氣車排氣凈化裝置用耐熱鋼(700℃以下的409L和1100℃以上的18Cr-13Ni-3.5Si),冷成型好的不銹鋼(穩定奧氏體相和加Cu),車輛用不銹鋼(高強度,加N),廚房和食品加工用抗菌不銹鋼(17Cr-1.5Cu,13Cr-3.0Cu,18Cr-9Ni-3.8Cu,以及含銀的304和430不銹鋼),電子工業用的無磁不銹鋼等。


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2. 不(bu)銹鋼材品種結構更趨合(he)理


  不(bu)銹(xiu)鋼材(cai)一般(ban)有板(ban)(ban)、帶、棒(bang)、線、管(guan)等,其中(zhong)主要以板(ban)(ban)材(cai)為主,圖4-1為2000年世界不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)產品結構,其中(zhong)扁平材(cai)占(zhan)(zhan)83%,長材(cai)和半成品占(zhan)(zhan)17%,這種趨勢(shi)今后還將保持下去(qu)。從產品規格看,冷軋板(ban)(ban)的(de)(de)寬(kuan)度(du)在(zai)增(zeng)(zeng)加,最(zui)大可(ke)達(da)(da)2000mm,厚度(du)在(zai)減小,最(zui)薄(bo)可(ke)達(da)(da)0.05mm,熱軋板(ban)(ban)的(de)(de)寬(kuan)度(du)在(zai)增(zeng)(zeng)加,最(zui)寬(kuan)可(ke)達(da)(da)4000mm以上,厚度(du)最(zui)厚可(ke)達(da)(da)300mm,管(guan)材(cai)中(zhong)焊管(guan)所占(zhan)(zhan)的(de)(de)比例越來(lai)越大,無縫(feng)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)僅占(zhan)(zhan)總產量1.8%。


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  不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)另一特點是根據使用(yong)(yong)情況的(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong),冷(leng)軋板(ban)有(you)多達10種(zhong)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面加(jia)工方(fang)式。此外,還有(you)花(hua)紋板(ban)(即采用(yong)(yong)壓花(hua)或(huo)蝕刻的(de)(de)(de)(de)方(fang)法在表(biao)面形成各(ge)種(zhong)花(hua)紋圖案,增(zeng)強裝飾(shi)效果),著(zhu)色板(ban)(即把不(bu)銹(xiu)鋼浸泡在某些(xie)溶液中,使表(biao)面氧化膜呈(cheng)現(xian)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)顏色)以及涂層板(ban)等。這些(xie)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面加(jia)工方(fang)式使不(bu)銹(xiu)鋼在建筑裝飾(shi)、日用(yong)(yong)器具和藝術品方(fang)面得到了廣泛的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)。


 我(wo)國不(bu)銹鋼的鋼材品種結構尚需進一步完(wan)善。


 從20世紀70年代初開始,常用的一些不銹鋼材的普通品種,例如正常規格的板、管、絲、帶、棒材、鍛件等,我國均能生產。但在這些鋼材中,板帶比例過低,與發達國家相比相差近30%,另外,線材比例太少。由于板帶產量過少,型棒材比例顯得過大,較美國、日本高出1倍。而型材中,又以熱加工材最多。我國不銹鋼產品品種結構不合理的狀況已持續多年,造成這一狀況的原因,除不銹鋼總量不夠外,主要問題是不銹鋼冷軋薄板產量嚴重不足所致。自20世紀70年代后期開始,型材在不銹鋼材中所占比例才逐步下降,板、管、帶材比例才逐步增加。自20世紀80年代起,不僅板材產量已占不銹鋼材產量的50%左右,而且板材中,冷軋(ya)不銹鋼板冷(leng)軋不(bu)銹(xiu)鋼(gang)帶產量已超過熱軋板。


  目(mu)前我國(guo)不銹鋼產(chan)品機構不合理(li)的(de)現象表(biao)現在冷軋薄(bo)板的(de)嚴重短缺,實(shi)質(zhi)上,矛盾的(de)焦點是冶煉(lian)(lian)能力和(he)熱軋板卷的(de)產(chan)量和(he)質(zhi)量。為此(ci)(ci),必須對冶煉(lian)(lian)和(he)熱軋板卷的(de)生(sheng)產(chan)加大(da)投(tou)入和(he)產(chan)出(chu)。此(ci)(ci)外,充分利用(yong)現有(you)的(de)棒(bang)線(xian)(xian)材(cai)生(sheng)產(chan)線(xian)(xian),多生(sheng)產(chan)一些高質(zhi)量的(de)線(xian)(xian)材(cai)。



3. 不銹(xiu)鋼的應用領域和(he)需求進一步(bu)擴大


  不銹鋼應(ying)用領域很多,表4-2表示中國、日本、美國、歐洲等地不銹鋼的應用領域。由表可以看出,日本在廚房設備領域使用不銹鋼最多,其次是建筑和工業用機械;美國在汽車領域使用不銹鋼最多,其次是工業用機械和建筑業;歐洲則在工業用機械領域使用不銹鋼最多,其次是焊管和金屬制品加工;中國則是在金屬制品和焊管領域中使用不銹鋼最多,其次是工業用機械和建筑業。總之不管在哪個地區,不銹鋼在建筑、運輸、廚房、電氣、工業用機械方面使用量很大,特別是最近強調材料長壽命化、節能、環保和信息化,因此不銹鋼可能會擴大在下列領域中的使用:①. 從環保角度,為了抑制產生二氧化碳,在垃圾高溫焚燒裝置、液化天然氣發電和采用煤炭的高效率發電裝置中,將更多地使用耐熱、耐高溫腐蝕性能優良的不銹鋼,另外本世紀初電動汽車將進一步實用化,因此期待在汽車用電池中采用更多的不銹鋼。特別從水質保全的觀點來看,上下水管道及水處理裝置將更多采用耐蝕性優良的不銹鋼。②. 在長壽方面,歐美等國已根據LCC(壽命價格比)評價方法,將會在橋梁、高速公路、隧道等基礎設施中更多地采用不銹鋼和不銹鋼筋。日本在建筑物方面過去設計壽命為20~30年,現在已向100年進軍,因而會采用更多的不銹鋼。③. 最后在信息化方面,要求高精度高性能的材料,例如移動電話等設備要求采用高強度、彈性和無磁等特性的材料,不銹鋼能滿足這些要求,另外制造半導體和各種集成電路板的設備,由于不銹鋼有干凈和耐久性的特性,因而會起重要作用,今后需求量將會進一步擴大。


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4. 工藝技術不斷(duan)創新,經濟效益不斷(duan)提高


  近(jin)30年來(lai)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)(shu)不(bu)(bu)斷創(chuang)新致使消(xiao)耗不(bu)(bu)斷降低(di),生(sheng)(sheng)產(chan)率和成材(cai)率不(bu)(bu)斷提高。如前所述不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)(sheng)產(chan)工藝技術(shu)(shu)(shu)的發(fa)展(zhan)(zhan)是(shi)以爐(lu)外精煉(lian)(AOD)、連(lian)鑄(zhu)和寬幅多輥冷(leng)軋機的發(fa)展(zhan)(zhan)為(wei)基礎的,但近(jin)年來(lai)除(chu)了(le)這(zhe)三大(da)技術(shu)(shu)(shu)進(jin)一步發(fa)展(zhan)(zhan)外,又在薄板(ban)坯連(lian)鑄(zhu)連(lian)軋(包(bao)括長材(cai)連(lian)續(xu)鑄(zhu)軋)、薄帶(dai)連(lian)鑄(zhu)、帶(dai)材(cai)軋制退火酸洗平整連(lian)續(xu)生(sheng)(sheng)產(chan)線和鐵水冶煉(lian)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)(shu)方面取得了(le)進(jin)展(zhan)(zhan),這(zhe)些都是(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的創(chuang)新工藝生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)(shu),必將(jiang)在今后(hou)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)發(fa)展(zhan)(zhan)中起重要作用。