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(fa)新品種的不銹鋼(gang)


  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(bu)銹鋼材(cai)品種結構更趨合理


  不銹(xiu)鋼(gang)材(cai)一(yi)般有板(ban)、帶(dai)、棒、線、管等,其中(zhong)(zhong)主(zhu)(zhu)要以(yi)(yi)板(ban)材(cai)為(wei)主(zhu)(zhu),圖4-1為(wei)2000年世界不銹(xiu)鋼(gang)的產品結構(gou),其中(zhong)(zhong)扁平材(cai)占83%,長材(cai)和半成品占17%,這種趨勢今后還將保持下(xia)去。從產品規格看,冷軋板(ban)的寬度在(zai)增(zeng)加(jia),最(zui)大可(ke)達(da)2000mm,厚(hou)度在(zai)減小,最(zui)薄可(ke)達(da)0.05mm,熱軋板(ban)的寬度在(zai)增(zeng)加(jia),最(zui)寬可(ke)達(da)4000mm以(yi)(yi)上,厚(hou)度最(zui)厚(hou)可(ke)達(da)300mm,管材(cai)中(zhong)(zhong)焊管所占的比(bi)例越來越大,無縫不銹(xiu)鋼(gang)管僅占總產量1.8%。


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  不銹鋼的(de)(de)另(ling)一特點(dian)是根(gen)據使(shi)用(yong)情況的(de)(de)不同(tong)(tong),冷軋板(ban)有多達10種的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)加(jia)工方(fang)(fang)式。此外,還有花(hua)紋(wen)(wen)板(ban)(即采(cai)用(yong)壓(ya)花(hua)或蝕刻的(de)(de)方(fang)(fang)法在表(biao)(biao)面(mian)(mian)形(xing)成各種花(hua)紋(wen)(wen)圖案(an),增強裝飾(shi)效果),著色板(ban)(即把不銹鋼浸泡在某(mou)些溶(rong)液中,使(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)氧化膜呈現不同(tong)(tong)的(de)(de)顏色)以及涂層板(ban)等。這些不同(tong)(tong)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)加(jia)工方(fang)(fang)式使(shi)不銹鋼在建筑(zhu)裝飾(shi)、日用(yong)器具(ju)和藝術品方(fang)(fang)面(mian)(mian)得到(dao)了廣泛的(de)(de)應用(yong)。


 我國不銹鋼的鋼材品種結(jie)構尚需進(jin)一步(bu)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,冷軋不(bu)銹鋼(gang)板(ban)冷軋不銹鋼帶(dai)產量已超過熱軋板。


  目前我國(guo)不銹鋼產(chan)品機(ji)構不合(he)理的(de)現象表(biao)現在(zai)冷軋薄板的(de)嚴重短缺,實質上,矛盾的(de)焦(jiao)點是冶煉能力(li)和(he)熱(re)軋板卷的(de)產(chan)量(liang)和(he)質量(liang)。為此(ci),必須對(dui)冶煉和(he)熱(re)軋板卷的(de)生(sheng)產(chan)加(jia)大投(tou)入(ru)和(he)產(chan)出(chu)。此(ci)外,充分(fen)利用現有的(de)棒線(xian)材生(sheng)產(chan)線(xian),多(duo)生(sheng)產(chan)一些高質量(liang)的(de)線(xian)材。



3. 不(bu)銹鋼(gang)的(de)應(ying)用領域(yu)和需(xu)求進一步擴大


  不銹鋼應(ying)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(bu)斷創新(xin),經(jing)濟(ji)效益不(bu)斷提高


  近(jin)30年(nian)來(lai)不(bu)(bu)銹鋼(gang)生(sheng)(sheng)產技(ji)(ji)術(shu)不(bu)(bu)斷創新致使消耗不(bu)(bu)斷降低,生(sheng)(sheng)產率(lv)和成材率(lv)不(bu)(bu)斷提(ti)高。如前所述不(bu)(bu)銹鋼(gang)生(sheng)(sheng)產工(gong)藝技(ji)(ji)術(shu)的發展(zhan)是(shi)(shi)以爐(lu)外(wai)(wai)精煉(AOD)、連(lian)鑄和寬幅(fu)多輥冷軋機的發展(zhan)為基(ji)礎的,但近(jin)年(nian)來(lai)除了(le)這(zhe)三大技(ji)(ji)術(shu)進一步發展(zhan)外(wai)(wai),又在薄板坯連(lian)鑄連(lian)軋(包括長材連(lian)續(xu)鑄軋)、薄帶(dai)連(lian)鑄、帶(dai)材軋制退火(huo)酸洗(xi)平(ping)整連(lian)續(xu)生(sheng)(sheng)產線和鐵水(shui)冶煉不(bu)(bu)銹鋼(gang)生(sheng)(sheng)產技(ji)(ji)術(shu)方面(mian)取得了(le)進展(zhan),這(zhe)些都(dou)是(shi)(shi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的創新工(gong)藝生(sheng)(sheng)產技(ji)(ji)術(shu),必將在今后不(bu)(bu)銹鋼(gang)發展(zhan)中起重要作用。