自不銹鋼工業化生產以來,在80多年的歷史中,不銹鋼(gang)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. 不斷開發新品種(zhong)的不銹鋼
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(shuang)相不銹(xiu)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。

2. 不(bu)銹鋼材品種(zhong)結(jie)構更趨合理
不銹鋼材一般有板(ban)、帶、棒、線、管(guan)(guan)等,其中主要以板(ban)材為主,圖4-1為2000年世界不銹鋼的產(chan)品結(jie)構,其中扁平(ping)材占83%,長(chang)材和半成品占17%,這種趨勢今(jin)后還將保持下去。從產(chan)品規格看,冷軋板(ban)的寬度(du)在(zai)增加(jia),最(zui)大(da)可(ke)達(da)2000mm,厚度(du)在(zai)減小,最(zui)薄(bo)可(ke)達(da)0.05mm,熱軋板(ban)的寬度(du)在(zai)增加(jia),最(zui)寬可(ke)達(da)4000mm以上,厚度(du)最(zui)厚可(ke)達(da)300mm,管(guan)(guan)材中焊(han)管(guan)(guan)所占的比(bi)例(li)越來越大(da),無縫不銹鋼管(guan)(guan)僅占總產(chan)量(liang)1.8%。

不(bu)銹(xiu)鋼的另(ling)一(yi)特點是根據使用情況的不(bu)同,冷(leng)軋板有(you)多達(da)10種(zhong)的表面(mian)(mian)加(jia)工(gong)方(fang)式。此外,還有(you)花紋板(即(ji)采用壓花或蝕刻的方(fang)法在(zai)表面(mian)(mian)形成各種(zhong)花紋圖案,增強裝飾(shi)效(xiao)果(guo)),著色板(即(ji)把不(bu)銹(xiu)鋼浸泡在(zai)某些(xie)溶液中,使表面(mian)(mian)氧(yang)化膜呈(cheng)現不(bu)同的顏色)以(yi)及涂層板等。這些(xie)不(bu)同的表面(mian)(mian)加(jia)工(gong)方(fang)式使不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)建筑裝飾(shi)、日(ri)用器具和(he)藝術(shu)品方(fang)面(mian)(mian)得(de)到了廣泛的應(ying)用。
我國不銹鋼(gang)(gang)的鋼(gang)(gang)材品種結(jie)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(leng)軋不銹鋼板、冷軋不(bu)銹鋼帶產量已超過熱軋板。
目(mu)前我國(guo)不銹鋼產(chan)(chan)(chan)品(pin)機構不合理的(de)(de)(de)現(xian)(xian)象表現(xian)(xian)在冷(leng)軋薄(bo)板的(de)(de)(de)嚴重短缺(que),實質上,矛盾的(de)(de)(de)焦(jiao)點是(shi)冶(ye)(ye)煉能力(li)和熱軋板卷的(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)量(liang)和質量(liang)。為此,必(bi)須對冶(ye)(ye)煉和熱軋板卷的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)加(jia)大投入和產(chan)(chan)(chan)出。此外,充分(fen)利用(yong)現(xian)(xian)有的(de)(de)(de)棒線(xian)(xian)材(cai)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)線(xian)(xian),多生(sheng)產(chan)(chan)(chan)一些高質量(liang)的(de)(de)(de)線(xian)(xian)材(cai)。
3. 不銹鋼的應用領域和需求進一步擴大(da)
不銹(xiu)鋼應用領域很多,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。

4. 工藝(yi)技術(shu)不斷(duan)創新(xin),經濟效益(yi)不斷(duan)提高
近30年(nian)來不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)(ji)術不(bu)斷(duan)(duan)創(chuang)新(xin)致(zhi)使消耗不(bu)斷(duan)(duan)降低,生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)率(lv)和成材率(lv)不(bu)斷(duan)(duan)提高(gao)。如前所述不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)工(gong)藝(yi)技(ji)(ji)術的(de)(de)發(fa)展(zhan)是以爐(lu)外(wai)精煉(AOD)、連鑄和寬幅(fu)多輥冷(leng)軋(ya)機的(de)(de)發(fa)展(zhan)為基礎的(de)(de),但(dan)近年(nian)來除了這三大技(ji)(ji)術進一步發(fa)展(zhan)外(wai),又在(zai)薄板坯(pi)連鑄連軋(ya)(包括長材連續鑄軋(ya))、薄帶連鑄、帶材軋(ya)制(zhi)退火酸洗平整(zheng)連續生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)線和鐵水(shui)冶煉不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)(ji)術方面取(qu)得了進展(zhan),這些都是不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)創(chuang)新(xin)工(gong)藝(yi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)(ji)術,必(bi)將在(zai)今(jin)后不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼發(fa)展(zhan)中(zhong)起重要作用。

