自不銹鋼工業化生產以來,在80多年的歷史中,不(bu)銹鋼的發展十分迅速,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(bu)斷開(kai)發新品(pin)種的不(bu)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(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. 不銹(xiu)鋼材品種結構(gou)更趨合(he)理


  不(bu)銹鋼材(cai)一般有板(ban)、帶、棒、線(xian)、管等,其中主要以板(ban)材(cai)為主,圖(tu)4-1為2000年世界不(bu)銹鋼的(de)產(chan)品(pin)結(jie)構,其中扁平材(cai)占83%,長材(cai)和(he)半成(cheng)品(pin)占17%,這種趨(qu)勢今(jin)后還將保持下去。從產(chan)品(pin)規格(ge)看,冷軋板(ban)的(de)寬(kuan)度在(zai)(zai)增加,最(zui)(zui)大可(ke)達2000mm,厚度在(zai)(zai)減小,最(zui)(zui)薄(bo)可(ke)達0.05mm,熱軋板(ban)的(de)寬(kuan)度在(zai)(zai)增加,最(zui)(zui)寬(kuan)可(ke)達4000mm以上,厚度最(zui)(zui)厚可(ke)達300mm,管材(cai)中焊管所(suo)占的(de)比例(li)越(yue)來越(yue)大,無縫不(bu)銹鋼管僅占總產(chan)量1.8%。


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  不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)另一特點是(shi)根(gen)據使用情況的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)同,冷軋板有(you)多達(da)10種的(de)(de)(de)表(biao)面加工(gong)方(fang)式(shi)。此外,還有(you)花紋板(即采用壓花或(huo)蝕刻的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)在表(biao)面形(xing)成各種花紋圖案,增強裝(zhuang)飾效果),著(zhu)色板(即把不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)浸泡在某(mou)些(xie)溶液(ye)中,使表(biao)面氧(yang)化膜呈現不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)顏色)以及涂層板等。這些(xie)不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)表(biao)面加工(gong)方(fang)式(shi)使不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)在建筑裝(zhuang)飾、日用器具和藝術(shu)品(pin)方(fang)面得到了(le)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)應用。


 我國不銹鋼的鋼材品(pin)種(zhong)結構尚需進一步完善。


 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,冷軋不(bu)銹鋼板冷軋不銹鋼帶(dai)產量已超過熱軋板。


  目前我(wo)國不銹鋼產品(pin)機構不合(he)理的現象表現在(zai)冷軋(ya)(ya)薄板的嚴(yan)重短缺,實質上,矛盾的焦點是冶煉能力和(he)熱(re)軋(ya)(ya)板卷的產量(liang)(liang)和(he)質量(liang)(liang)。為此,必須對冶煉和(he)熱(re)軋(ya)(ya)板卷的生產加大投入和(he)產出。此外,充(chong)分(fen)利用現有的棒線材(cai)生產線,多(duo)生產一些高(gao)質量(liang)(liang)的線材(cai)。



3. 不(bu)銹鋼(gang)的應用領域(yu)和(he)需求進一(yi)步擴大


  不銹(xiu)鋼應用(yong)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. 工藝技術不斷創新,經濟效益(yi)不斷提高


  近30年來(lai)(lai)不銹鋼(gang)生產(chan)技術(shu)(shu)不斷(duan)創新致使消耗不斷(duan)降低,生產(chan)率和(he)成材(cai)率不斷(duan)提高。如前所(suo)述不銹鋼(gang)生產(chan)工藝技術(shu)(shu)的(de)發展(zhan)(zhan)是(shi)(shi)以爐外精煉(lian)(AOD)、連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)和(he)寬幅多(duo)輥冷軋機(ji)的(de)發展(zhan)(zhan)為基礎的(de),但近年來(lai)(lai)除了這三大技術(shu)(shu)進一步發展(zhan)(zhan)外,又在薄板坯連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)連(lian)(lian)軋(包(bao)括長材(cai)連(lian)(lian)續鑄(zhu)(zhu)軋)、薄帶連(lian)(lian)鑄(zhu)(zhu)、帶材(cai)軋制退火酸洗平整連(lian)(lian)續生產(chan)線和(he)鐵水(shui)冶煉(lian)不銹鋼(gang)生產(chan)技術(shu)(shu)方面(mian)取得(de)了進展(zhan)(zhan),這些(xie)都(dou)是(shi)(shi)不銹鋼(gang)的(de)創新工藝生產(chan)技術(shu)(shu),必(bi)將在今后不銹鋼(gang)發展(zhan)(zhan)中起(qi)重要作用。