自不銹鋼工業化生產以來,在80多年的歷史中,不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. 不斷開(kai)發(fa)新品種的不銹鋼


  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. 不銹(xiu)鋼材品種(zhong)結構更(geng)趨合(he)理


  不銹(xiu)鋼材(cai)一般有板(ban)、帶、棒、線、管(guan)等,其(qi)中(zhong)主要以(yi)板(ban)材(cai)為主,圖4-1為2000年世界(jie)不銹(xiu)鋼的(de)產(chan)品結構,其(qi)中(zhong)扁平材(cai)占(zhan)83%,長材(cai)和半成品占(zhan)17%,這(zhe)種趨勢(shi)今后還(huan)將保(bao)持(chi)下去。從產(chan)品規格看,冷軋板(ban)的(de)寬度(du)在增加,最大(da)可達2000mm,厚(hou)度(du)在減小(xiao),最薄可達0.05mm,熱軋板(ban)的(de)寬度(du)在增加,最寬可達4000mm以(yi)上,厚(hou)度(du)最厚(hou)可達300mm,管(guan)材(cai)中(zhong)焊管(guan)所占(zhan)的(de)比例(li)越來越大(da),無(wu)縫不銹(xiu)鋼管(guan)僅占(zhan)總產(chan)量1.8%。


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  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)另(ling)一特(te)點是(shi)根(gen)據使用(yong)情況的(de)不(bu)同(tong),冷(leng)軋板(ban)有(you)多達(da)10種的(de)表面(mian)加工(gong)方(fang)式(shi)。此(ci)外,還(huan)有(you)花(hua)(hua)紋板(ban)(即(ji)采用(yong)壓(ya)花(hua)(hua)或蝕刻的(de)方(fang)法在表面(mian)形(xing)成各種花(hua)(hua)紋圖案,增強裝飾效(xiao)果),著色(se)板(ban)(即(ji)把不(bu)銹(xiu)鋼(gang)浸(jin)泡在某些溶液中,使表面(mian)氧化(hua)膜(mo)呈(cheng)現(xian)不(bu)同(tong)的(de)顏色(se))以及涂層板(ban)等。這些不(bu)同(tong)的(de)表面(mian)加工(gong)方(fang)式(shi)使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在建筑裝飾、日用(yong)器具和藝術品(pin)方(fang)面(mian)得到了(le)廣泛的(de)應用(yong)。


 我國不(bu)銹鋼(gang)的(de)鋼(gang)材品種結構尚需進一步(bu)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)不銹鋼板冷軋不銹鋼(gang)帶產量已超過熱軋板。


  目前我(wo)國不銹鋼產(chan)品機構(gou)不合理的(de)(de)現象(xiang)表現在冷軋(ya)薄(bo)板(ban)的(de)(de)嚴重短缺(que),實質(zhi)(zhi)上(shang),矛盾的(de)(de)焦點是冶煉能(neng)力(li)和(he)(he)熱(re)軋(ya)板(ban)卷(juan)的(de)(de)產(chan)量和(he)(he)質(zhi)(zhi)量。為此,必須對冶煉和(he)(he)熱(re)軋(ya)板(ban)卷(juan)的(de)(de)生(sheng)產(chan)加(jia)大投入和(he)(he)產(chan)出(chu)。此外,充分利(li)用(yong)現有的(de)(de)棒線(xian)材(cai)生(sheng)產(chan)線(xian),多生(sheng)產(chan)一(yi)些(xie)高(gao)質(zhi)(zhi)量的(de)(de)線(xian)材(cai)。



3. 不銹鋼的應用領(ling)域和(he)需求進一步擴大


  不銹鋼(gang)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。


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4. 工藝技術不斷創(chuang)新,經濟(ji)效(xiao)益不斷提高


  近(jin)30年來不銹(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)不斷(duan)創新致使(shi)消耗不斷(duan)降(jiang)低(di),生(sheng)產(chan)(chan)率(lv)和成材率(lv)不斷(duan)提(ti)高。如前所述不銹(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)產(chan)(chan)工藝(yi)技(ji)(ji)術(shu)的(de)發展是以爐外精煉(lian)(AOD)、連鑄和寬幅多輥(gun)冷軋(ya)機的(de)發展為基礎的(de),但近(jin)年來除了這三(san)大技(ji)(ji)術(shu)進一步發展外,又在薄板坯連鑄連軋(ya)(包括長材連續(xu)鑄軋(ya))、薄帶連鑄、帶材軋(ya)制退火酸洗平(ping)整(zheng)連續(xu)生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)和鐵水冶煉(lian)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得了進展,這些都是不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)創新工藝(yi)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu),必將(jiang)在今后不銹(xiu)鋼(gang)(gang)發展中起重(zhong)要作用。