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. 不斷開發新品種的不銹鋼


  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(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. 不銹鋼材品種(zhong)結構更趨合(he)理


  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)一般有(you)板(ban)(ban)、帶、棒、線(xian)、管(guan)等,其(qi)中(zhong)主(zhu)要以(yi)板(ban)(ban)材(cai)(cai)為主(zhu),圖4-1為2000年世界(jie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)產品(pin)結(jie)構,其(qi)中(zhong)扁平(ping)材(cai)(cai)占(zhan)83%,長材(cai)(cai)和半成品(pin)占(zhan)17%,這種趨勢今后還(huan)將保持下去(qu)。從產品(pin)規(gui)格(ge)看,冷軋板(ban)(ban)的(de)寬度(du)(du)在(zai)(zai)增加(jia),最(zui)大可(ke)達2000mm,厚(hou)度(du)(du)在(zai)(zai)減小,最(zui)薄可(ke)達0.05mm,熱軋板(ban)(ban)的(de)寬度(du)(du)在(zai)(zai)增加(jia),最(zui)寬可(ke)達4000mm以(yi)上,厚(hou)度(du)(du)最(zui)厚(hou)可(ke)達300mm,管(guan)材(cai)(cai)中(zhong)焊管(guan)所占(zhan)的(de)比例越來越大,無縫不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)僅占(zhan)總產量(liang)1.8%。


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  不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的另一特點(dian)是根據使(shi)用情況的不(bu)(bu)(bu)同,冷(leng)軋(ya)板(ban)有多達10種的表面加工(gong)方式(shi)。此外,還有花紋(wen)板(ban)(即采(cai)用壓(ya)花或蝕刻的方法在表面形成各種花紋(wen)圖案,增強裝(zhuang)飾(shi)效果),著色(se)板(ban)(即把不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)浸泡(pao)在某些(xie)溶液中(zhong),使(shi)表面氧化膜呈現不(bu)(bu)(bu)同的顏(yan)色(se))以及涂層板(ban)等。這些(xie)不(bu)(bu)(bu)同的表面加工(gong)方式(shi)使(shi)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在建筑裝(zhuang)飾(shi)、日用器具和藝術品方面得到(dao)了廣泛的應用。


 我國不銹鋼的鋼材品(pin)種(zhong)結構尚需(xu)進(jin)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,冷軋不銹鋼板(ban)冷軋(ya)不銹鋼帶產量已超過熱軋板。


  目前(qian)我國不銹鋼產品(pin)機構不合理(li)的(de)現象表現在冷軋薄板的(de)嚴重短缺,實質上,矛盾的(de)焦點是冶煉(lian)能(neng)力和(he)熱軋板卷的(de)產量(liang)和(he)質量(liang)。為此(ci),必須對冶煉(lian)和(he)熱軋板卷的(de)生產加(jia)大(da)投入和(he)產出。此(ci)外,充分利用現有(you)的(de)棒線(xian)材生產線(xian),多(duo)生產一些高質量(liang)的(de)線(xian)材。



3. 不銹鋼的(de)應用(yong)領域和需求進一步擴(kuo)大


  不(bu)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(gong)藝技術不斷創新,經濟效(xiao)益不斷提高


  近30年來(lai)不銹鋼(gang)生(sheng)產技(ji)術不斷(duan)創新(xin)致(zhi)使消耗不斷(duan)降低,生(sheng)產率和(he)成材率不斷(duan)提高。如前所述(shu)不銹鋼(gang)生(sheng)產工藝技(ji)術的發展(zhan)是以爐外精煉(lian)(AOD)、連鑄(zhu)和(he)寬幅多輥冷(leng)軋(ya)(ya)機的發展(zhan)為基(ji)礎的,但近年來(lai)除了(le)這三(san)大(da)技(ji)術進(jin)一(yi)步發展(zhan)外,又在薄(bo)板坯連鑄(zhu)連軋(ya)(ya)(包括長(chang)材連續鑄(zhu)軋(ya)(ya))、薄(bo)帶連鑄(zhu)、帶材軋(ya)(ya)制退(tui)火酸洗(xi)平整(zheng)連續生(sheng)產線和(he)鐵水冶(ye)煉(lian)不銹鋼(gang)生(sheng)產技(ji)術方面取得了(le)進(jin)展(zhan),這些都是不銹鋼(gang)的創新(xin)工藝生(sheng)產技(ji)術,必將在今后不銹鋼(gang)發展(zhan)中起重要作用。