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(fa)新品(pin)種的不銹(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(xiang)不(bu)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. 不銹鋼材品種結構(gou)更趨合理


  不銹鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)(cai)一般(ban)有(you)板(ban)(ban)(ban)、帶、棒、線、管等,其中(zhong)主要(yao)以(yi)板(ban)(ban)(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)為主,圖(tu)4-1為2000年世界不銹鋼(gang)(gang)的(de)產(chan)品結構(gou),其中(zhong)扁平材(cai)(cai)(cai)(cai)占(zhan)83%,長材(cai)(cai)(cai)(cai)和半成品占(zhan)17%,這種(zhong)趨勢今后還將(jiang)保(bao)持下去(qu)。從產(chan)品規格看,冷(leng)軋(ya)板(ban)(ban)(ban)的(de)寬(kuan)(kuan)度在(zai)增(zeng)加(jia),最(zui)(zui)大可(ke)達(da)2000mm,厚度在(zai)減小,最(zui)(zui)薄可(ke)達(da)0.05mm,熱(re)軋(ya)板(ban)(ban)(ban)的(de)寬(kuan)(kuan)度在(zai)增(zeng)加(jia),最(zui)(zui)寬(kuan)(kuan)可(ke)達(da)4000mm以(yi)上,厚度最(zui)(zui)厚可(ke)達(da)300mm,管材(cai)(cai)(cai)(cai)中(zhong)焊管所(suo)占(zhan)的(de)比例(li)越來越大,無(wu)縫不銹鋼(gang)(gang)管僅占(zhan)總產(chan)量1.8%。


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  不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)另一特點是根據使(shi)用(yong)情況的(de)不(bu)(bu)同,冷(leng)軋板(ban)有多達(da)10種(zhong)的(de)表(biao)(biao)面加(jia)工方式。此外,還有花紋板(ban)(即(ji)采用(yong)壓花或蝕刻的(de)方法(fa)在表(biao)(biao)面形成(cheng)各種(zhong)花紋圖案,增(zeng)強裝飾效果),著色板(ban)(即(ji)把(ba)不(bu)(bu)銹鋼(gang)浸泡在某些(xie)溶液中,使(shi)表(biao)(biao)面氧化膜呈現不(bu)(bu)同的(de)顏色)以及涂層板(ban)等。這些(xie)不(bu)(bu)同的(de)表(biao)(biao)面加(jia)工方式使(shi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)在建筑裝飾、日用(yong)器具(ju)和藝術(shu)品方面得(de)到(dao)了廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。


 我國(guo)不銹鋼(gang)的鋼(gang)材品種結構尚(shang)需進(jin)一(yi)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(ya)不銹鋼板冷軋不銹(xiu)鋼帶產量已超過熱軋板。


  目前我國(guo)不銹鋼產品機構不合理(li)的(de)現(xian)象表現(xian)在冷軋薄板(ban)(ban)的(de)嚴(yan)重短缺,實質上,矛盾的(de)焦點是冶煉能力和(he)(he)熱軋板(ban)(ban)卷的(de)產量(liang)和(he)(he)質量(liang)。為此,必須對冶煉和(he)(he)熱軋板(ban)(ban)卷的(de)生(sheng)產加大投入和(he)(he)產出。此外,充分利用現(xian)有(you)的(de)棒線(xian)材生(sheng)產線(xian),多(duo)生(sheng)產一(yi)些高(gao)質量(liang)的(de)線(xian)材。



3. 不銹鋼的應(ying)用領域(yu)和需(xu)求進一步擴大


  不銹鋼應(ying)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(bu)(bu)斷(duan)創新,經濟效益不(bu)(bu)斷(duan)提高


  近30年來(lai)不(bu)銹鋼(gang)(gang)生產技術(shu)不(bu)斷創(chuang)新致使消耗不(bu)斷降低(di),生產率和成(cheng)材(cai)率不(bu)斷提高。如(ru)前所述不(bu)銹鋼(gang)(gang)生產工藝技術(shu)的(de)發(fa)展是以爐外(wai)精煉(AOD)、連(lian)(lian)鑄和寬幅多(duo)輥冷軋(ya)(ya)機的(de)發(fa)展為基礎的(de),但近年來(lai)除了這三大技術(shu)進一步發(fa)展外(wai),又在(zai)薄板(ban)坯連(lian)(lian)鑄連(lian)(lian)軋(ya)(ya)(包括長材(cai)連(lian)(lian)續鑄軋(ya)(ya))、薄帶連(lian)(lian)鑄、帶材(cai)軋(ya)(ya)制退火酸洗平整連(lian)(lian)續生產線和鐵水(shui)冶煉不(bu)銹鋼(gang)(gang)生產技術(shu)方面(mian)取得了進展,這些都是不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)創(chuang)新工藝生產技術(shu),必將在(zai)今后(hou)不(bu)銹鋼(gang)(gang)發(fa)展中起重要作用。