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(xin)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(shuang)相(xiang)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. 不銹鋼材品種結構更趨(qu)合理(li)


  不銹(xiu)鋼材一般有板(ban)、帶、棒、線(xian)、管等,其中主(zhu)要以(yi)板(ban)材為主(zhu),圖4-1為2000年世界不銹(xiu)鋼的產(chan)品結構,其中扁平材占83%,長材和(he)半成品占17%,這種(zhong)趨(qu)勢今后還將保持下(xia)去(qu)。從產(chan)品規格看(kan),冷軋板(ban)的寬度在增加,最大(da)可(ke)達2000mm,厚(hou)度在減小,最薄可(ke)達0.05mm,熱(re)軋板(ban)的寬度在增加,最寬可(ke)達4000mm以(yi)上,厚(hou)度最厚(hou)可(ke)達300mm,管材中焊(han)管所占的比例越來越大(da),無縫不銹(xiu)鋼管僅占總(zong)產(chan)量1.8%。


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  不(bu)銹鋼的(de)另一特點是根據使(shi)用(yong)情況的(de)不(bu)同(tong),冷軋板(ban)(ban)有多達10種的(de)表面(mian)(mian)加工方(fang)式。此外,還有花紋(wen)板(ban)(ban)(即采用(yong)壓(ya)花或(huo)蝕(shi)刻的(de)方(fang)法在(zai)表面(mian)(mian)形成各種花紋(wen)圖案(an),增強裝(zhuang)(zhuang)飾(shi)效果),著色板(ban)(ban)(即把不(bu)銹鋼浸泡在(zai)某些溶液(ye)中,使(shi)表面(mian)(mian)氧化膜呈現不(bu)同(tong)的(de)顏(yan)色)以(yi)及涂層(ceng)板(ban)(ban)等。這些不(bu)同(tong)的(de)表面(mian)(mian)加工方(fang)式使(shi)不(bu)銹鋼在(zai)建筑裝(zhuang)(zhuang)飾(shi)、日(ri)用(yong)器具和藝術(shu)品方(fang)面(mian)(mian)得到了廣泛的(de)應用(yong)。


 我國不銹鋼的(de)鋼材品種結構尚需進(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(leng)軋不銹(xiu)鋼板冷(leng)軋不銹鋼帶(dai)產量已超過熱軋板。


  目前我國不銹鋼產品機構不合理的現(xian)象(xiang)表現(xian)在冷軋(ya)薄板的嚴重短缺,實質(zhi)上,矛盾(dun)的焦(jiao)點是冶煉(lian)(lian)能力和(he)(he)熱軋(ya)板卷的產量(liang)(liang)和(he)(he)質(zhi)量(liang)(liang)。為此,必須(xu)對(dui)冶煉(lian)(lian)和(he)(he)熱軋(ya)板卷的生產加大投入和(he)(he)產出。此外(wai),充分(fen)利用(yong)現(xian)有(you)的棒線材(cai)生產線,多(duo)生產一些高質(zhi)量(liang)(liang)的線材(cai)。



3. 不銹(xiu)鋼的(de)應用(yong)領域(yu)和需求進(jin)一步擴(kuo)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(gong)藝技術不(bu)斷創新,經(jing)濟(ji)效益不(bu)斷提(ti)高


  近30年來不銹鋼生(sheng)(sheng)產技(ji)術(shu)不斷創新(xin)致使(shi)消耗不斷降低,生(sheng)(sheng)產率(lv)和成材(cai)率(lv)不斷提高(gao)。如前所(suo)述不銹鋼生(sheng)(sheng)產工藝(yi)技(ji)術(shu)的(de)(de)發(fa)展是(shi)以(yi)爐外精煉(AOD)、連(lian)鑄和寬(kuan)幅多輥冷軋(ya)(ya)機的(de)(de)發(fa)展為(wei)基礎的(de)(de),但(dan)近年來除了(le)這三(san)大技(ji)術(shu)進(jin)一步發(fa)展外,又在薄(bo)板坯連(lian)鑄連(lian)軋(ya)(ya)(包括長材(cai)連(lian)續鑄軋(ya)(ya))、薄(bo)帶連(lian)鑄、帶材(cai)軋(ya)(ya)制退火酸洗平(ping)整連(lian)續生(sheng)(sheng)產線和鐵水(shui)冶煉不銹鋼生(sheng)(sheng)產技(ji)術(shu)方面(mian)取(qu)得了(le)進(jin)展,這些都是(shi)不銹鋼的(de)(de)創新(xin)工藝(yi)生(sheng)(sheng)產技(ji)術(shu),必將在今(jin)后不銹鋼發(fa)展中起(qi)重要作用。