戰爭期間,日本民間對不銹鋼的需求幾乎沒有,飛機、艦艇、火藥設備以及其他有關軍需的產品占了絕大多數,戰爭結束前雖然其產量達到最高峰,可是隨著戰爭的結束,軍隊需求消失,于是產量急速下降。戰后的不銹鋼界沒有獲得來自政府的補償金,其復興大幅度延遲。當時,由于其他工業的復興也有所延遲,所以對不銹鋼的需求只來自面向駐軍的廚房用品、西餐餐具、鍋等等。不過伴隨著食品的增產,出現了面向硫酸銨工廠的18Cr-8Ni不銹鋼,1950年熱軋鋼材的產量恢復到4600噸。1953年以后,對化學纖維、尿素、奶酪工廠、石油化工等生產用品的需求以及對西餐餐具、廚房用品等消費用品的需求都急速提升,1954年產量超過了戰前的最高水平,此后如圖2.2所示一直急速增長。1959年設立了日(ri)本不銹鋼協會,整個行業都努力開拓不銹鋼的需求,為今后的擴大需求做出了貢獻。而且,1958年以后各不銹鋼生產廠家都紛紛設置了用于制造寬幅帶的森吉米爾軋機,由于板材的批量生產成為可能,并且成本大幅度減少,所以除產業器械以外,對用于持久耐用消費品的不銹鋼的需求加速增長。從20世紀60年代后半期開始出現了防公害器械,特別是排煙脫硫裝置和汽車排氣凈化氣裝置等新型需求,而且1975年以后與建筑相關連的需求進一步擴大,其用途呈現多樣化趨勢。
1955年(nian)(nian)(nian)以(yi)后(hou)(hou),日(ri)(ri)本以(yi)及主要不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)國的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)粗(cu)鋼(gang)(gang)(gang)產(chan)(chan)(chan)量(liang)的(de)推移(yi)情況如圖(tu)2.3所(suo)示。日(ri)(ri)本1958年(nian)(nian)(nian)的(de)產(chan)(chan)(chan)量(liang)約(yue)為(wei)10萬(wan)噸(dun),伴隨森吉(ji)米爾(er)軋(ya)機的(de)開(kai)動,從(cong)(cong)1960年(nian)(nian)(nian)開(kai)始產(chan)(chan)(chan)量(liang)急劇增(zeng)加,1961年(nian)(nian)(nian)超(chao)過了歐洲各(ge)(ge)國位居世界第二(er)位,1970年(nian)(nian)(nian)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)了160萬(wan)噸(dun)多,超(chao)過美國一(yi)躍成為(wei)最大(da)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)國,從(cong)(cong)此一(yi)直保持產(chan)(chan)(chan)量(liang)第一(yi)。不(bu)過國外(wai)產(chan)(chan)(chan)量(liang)的(de)增(zeng)長也是十分顯著的(de),如圖(tu)2.3所(suo)示,從(cong)(cong)1985年(nian)(nian)(nian)前(qian)后(hou)(hou)開(kai)始,被分類于“其他”各(ge)(ge)國的(de)增(zeng)幅非(fei)常明顯,另外(wai)進入90年(nian)(nian)(nian)代(dai)后(hou)(hou)韓國的(de)產(chan)(chan)(chan)量(liang)迅速增(zeng)長。1997年(nian)(nian)(nian)西(xi)方各(ge)(ge)國的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)粗(cu)鋼(gang)(gang)(gang)產(chan)(chan)(chan)量(liang)達(da)到1603.5萬(wan)噸(dun),日(ri)(ri)本達(da)到362.6萬(wan)噸(dun),均達(da)到了歷史最高紀錄(lu),不(bu)過日(ri)(ri)本所(suo)占的(de)市場(chang)份額1982年(nian)(nian)(nian)達(da)到最高峰,為(wei)35%,此后(hou)(hou)一(yi)直呈現下降趨勢。此外(wai),在日(ri)(ri)本,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)對全(quan)部鋼(gang)(gang)(gang)鐵的(de)比率1951年(nian)(nian)(nian)僅(jin)為(wei)0.09%,此后(hou)(hou)漸漸增(zeng)長,1970年(nian)(nian)(nian)為(wei)1.6%,1990年(nian)(nian)(nian)為(wei)2.6%,1998年(nian)(nian)(nian)達(da)到3.1%。
圖2.4 把不銹鋼板的用途進行了分類,顯示了1969年以后日本國內需求量的推移情況。各種用途的增長均十分明顯,80年代后半期以后的增幅尤其顯著,其中又以建設及運輸器械(主要是汽車)的增長最為引人注目。
1. 主要制造技術發展
縱觀戰后(hou)不(bu)(bu)銹鋼技術(shu)(shu)、設備的發展,1948年左(zuo)(zuo)右有關氧(yang)氣煉(lian)鋼法(fa)的技術(shu)(shu)信(xin)息傳入(ru)日本,各個廠家都進行了研究,此(ci)方(fang)法(fa)首先在美(mei)國被開(kai)發并從(cong)1946年左(zuo)(zuo)右開(kai)始投入(ru)使用。此(ci)方(fang)法(fa)利用電弧爐(lu)把鉻的損耗限定(ding)到(dao)最(zui)小進行脫碳(tan)。到(dao)1950年,此(ci)技術(shu)(shu)已(yi)經可(ke)以應用到(dao)工業生(sheng)產(chan),對實現批量(liang)生(sheng)產(chan)低碳(tan)不(bu)(bu)銹鋼、廢料(liao)利用、增大(da)爐(lu)容量(liang)來(lai)提高生(sheng)產(chan)都做出(chu)了巨大(da)貢獻(xian)。在引入(ru)爐(lu)外(wai)精(jing)煉(lian)法(fa)之前,此(ci)方(fang)法(fa)一直是不(bu)(bu)銹鋼精(jing)煉(lian)法(fa)的主流。
1958~1964年各(ge)(ge)不銹(xiu)鋼(gang)生產廠家都設置了(le)用(yong)于軋制(zhi)寬幅帶(dai)的森吉米爾(er)軋機,有助于實現批量生產精度較高的板帶(dai)材,大(da)幅度降低了(le)成(cheng)本。此(ci)(ci)外,1960年八(ba)幡制(zhi)鐵(tie)所研制(zhi)了(le)不銹(xiu)鋼(gang)用(yong)立式連(lian)鑄(zhu)機,以此(ci)(ci)為開(kai)端,1965年各(ge)(ge)公司(si)都相繼安裝了(le)連(lian)續(xu)鑄(zhu)造(zao)設備,簡化(hua)了(le)工序,提高了(le)成(cheng)品(pin)率。
在精煉領域,各公司盛行引入爐外精煉法,其中也包括VOD(真空氧氣脫碳)法及AOD(氬氧脫碳)法。也就是說,各公司從1969年開始引進了德國的Witten公司開發的VOD法,從1971年開始引進了美國的Union Carbide公司開發的AOD法。這對生產及產品質量的提高,特別是對不銹鋼實現低碳、低氮化,做出了巨大貢獻;同時,如后面所講到的,這對于擴大鐵(tie)素體不銹鋼(gang)的需求也發揮了巨大作用。此后,雖然控制、管理等周邊技術也獲得了長足發展,可是制造技術本身并沒有產生劃時代的變化。我們期待在不久的將來,薄帶連鑄技術能夠投入實際應用。
2. 鋼種(zhong)的發展
回顧不銹鋼鋼種的發展,可以知道戰爭剛剛結束的時候,人們致力于生產現有的歐美的不銹鋼鋼種。20世紀50年代開始研制用于化學工業的耐酸性奧氏體不銹鋼,改善耐晶間腐蝕性,能夠制造美國戰爭期間開發的沉淀硬化體不銹鋼,并且完成了對其性質的研究。進入20世紀60年代以后,在提高性能,特別是耐腐蝕性方面,日本針對經常發生的應力腐蝕和點腐(fu)蝕現象,展開對不銹鋼的研究,也開發出了日本自己的鋼種。
20世紀(ji)70年(nian)代(dai)以后(hou),由(you)于引入了前面(mian)提到的爐外精煉法,鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼的品質獲得特(te)別提高,鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼作為工業(ye)材料開(kai)(kai)始嶄露(lu)頭角,誕(dan)生了多(duo)(duo)種(zhong)新(xin)型鋼種(zhong)。另(ling)外,奧氏(shi)體(ti)及奧氏(shi)體(ti)-鐵素體(ti)雙相不銹(xiu)鋼方面(mian),也是由(you)于爐外精煉法的引入,低碳、高鉻化變得容(rong)易。而且利用AOD使氮的添加也容(rong)易起來,所(suo)以如后(hou)所(suo)述,也開(kai)(kai)發了多(duo)(duo)種(zhong)新(xin)鋼種(zhong)。20世紀(ji)70年(nian)代(dai)以后(hou),不銹(xiu)鋼被用于各種(zhong)用途,除耐腐(fu)蝕性(xing)以外,還實現了對強度、成(cheng)形性(xing)、焊接(jie)性(xing)、切削性(xing)的改良(liang),開(kai)(kai)發了多(duo)(duo)種(zhong)鋼種(zhong)。其(qi)中一部分(fen)在以后(hou)的JIS修訂中被標準化,其(qi)余的作為各公司自己(ji)的鋼種(zhong)大多(duo)(duo)數都已被發表。