戰爭期間,日本民間對不銹鋼的需求幾乎沒有,飛機、艦艇、火藥設備以及其他有關軍需的產品占了絕大多數,戰爭結束前雖然其產量達到最高峰,可是隨著戰爭的結束,軍隊需求消失,于是產量急速下降。戰后的不銹鋼界沒有獲得來自政府的補償金,其復興大幅度延遲。當時,由于其他工業的復興也有所延遲,所以對不銹鋼的需求只來自面向駐軍的廚房用品、西餐餐具、鍋等等。不過伴隨著食品的增產,出現了面向硫酸銨工廠的18Cr-8Ni不銹鋼,1950年熱軋鋼材的產量恢復到4600噸。1953年以后,對化學纖維、尿素、奶酪工廠、石油化工等生產用品的需求以及對西餐餐具、廚房用品等消費用品的需求都急速提升,1954年產量超過了戰前的最高水平,此后如圖2.2所示一直急速增長。1959年設立了日本不(bu)銹(xiu)鋼協會,整個行業都努力開拓不銹鋼的需求,為今后的擴大需求做出了貢獻。而且,1958年以后各不銹鋼生產廠家都紛紛設置了用于制造寬幅帶的森吉米爾軋機,由于板材的批量生產成為可能,并且成本大幅度減少,所以除產業器械以外,對用于持久耐用消費品的不銹鋼的需求加速增長。從20世紀60年代后半期開始出現了防公害器械,特別是排煙脫硫裝置和汽車排氣凈化氣裝置等新型需求,而且1975年以后與建筑相關連的需求進一步擴大,其用途呈現多樣化趨勢。


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  1955年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)以后(hou)(hou),日本(ben)以及主要不(bu)銹鋼(gang)生(sheng)產(chan)(chan)國的(de)不(bu)銹鋼(gang)粗鋼(gang)產(chan)(chan)量的(de)推移情況如圖2.3所(suo)示。日本(ben)1958年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)產(chan)(chan)量約為10萬(wan)噸,伴(ban)隨(sui)森吉米(mi)爾(er)軋機的(de)開動,從1960年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)開始產(chan)(chan)量急劇(ju)增加,1961年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)超過(guo)了(le)歐洲各國位居世界(jie)第二位,1970年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)生(sheng)產(chan)(chan)了(le)160萬(wan)噸多,超過(guo)美國一躍(yue)成(cheng)為最大的(de)生(sheng)產(chan)(chan)國,從此一直(zhi)保持(chi)產(chan)(chan)量第一。不(bu)過(guo)國外(wai)產(chan)(chan)量的(de)增長(chang)也是十分顯著的(de),如圖2.3所(suo)示,從1985年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)前后(hou)(hou)開始,被分類于“其他”各國的(de)增幅非(fei)常明顯,另外(wai)進(jin)入90年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)后(hou)(hou)韓國的(de)產(chan)(chan)量迅速增長(chang)。1997年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)西方(fang)各國的(de)不(bu)銹鋼(gang)粗鋼(gang)產(chan)(chan)量達(da)到(dao)(dao)1603.5萬(wan)噸,日本(ben)達(da)到(dao)(dao)362.6萬(wan)噸,均達(da)到(dao)(dao)了(le)歷史最高紀錄,不(bu)過(guo)日本(ben)所(suo)占(zhan)的(de)市(shi)場份額1982年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)達(da)到(dao)(dao)最高峰,為35%,此后(hou)(hou)一直(zhi)呈現下(xia)降趨勢。此外(wai),在(zai)日本(ben),不(bu)銹鋼(gang)對(dui)全(quan)部鋼(gang)鐵的(de)比(bi)率1951年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)僅為0.09%,此后(hou)(hou)漸漸增長(chang),1970年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)為1.6%,1990年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)為2.6%,1998年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)達(da)到(dao)(dao)3.1%。


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  圖2.4 把不銹鋼板的用途進行了分類,顯示了1969年以后日本國內需求量的推移情況。各種用途的增長均十分明顯,80年代后半期以后的增幅尤其顯著,其中又以建設及運輸器械(主要是汽車)的增長最為引人注目。


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1. 主要制造技術發展


  縱觀戰后(hou)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)技(ji)術、設(she)備的(de)發展,1948年(nian)(nian)左右有關(guan)氧氣煉(lian)鋼(gang)(gang)(gang)法(fa)的(de)技(ji)術信息傳入日本,各個廠家都進行了(le)研(yan)究,此(ci)方法(fa)首(shou)先(xian)在(zai)美國被開(kai)發并從1946年(nian)(nian)左右開(kai)始投(tou)入使(shi)用。此(ci)方法(fa)利用電弧爐把鉻的(de)損耗限定到最小進行脫碳。到1950年(nian)(nian),此(ci)技(ji)術已經可以(yi)應用到工業生(sheng)(sheng)產(chan),對實現批(pi)量生(sheng)(sheng)產(chan)低(di)碳不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)、廢(fei)料利用、增(zeng)大爐容量來提(ti)高生(sheng)(sheng)產(chan)都做出(chu)了(le)巨大貢獻。在(zai)引入爐外精煉(lian)法(fa)之前,此(ci)方法(fa)一直(zhi)是不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)精煉(lian)法(fa)的(de)主流。


  1958~1964年各不銹鋼生產廠家(jia)都(dou)設(she)置了用于(yu)軋制(zhi)寬幅帶的(de)森吉米爾軋機(ji),有助于(yu)實(shi)現(xian)批量生產精度(du)較高的(de)板帶材,大幅度(du)降低了成本。此外,1960年八幡(fan)制(zhi)鐵所(suo)研制(zhi)了不銹鋼用立式(shi)連鑄機(ji),以(yi)此為開(kai)端,1965年各公司都(dou)相繼(ji)安裝了連續鑄造設(she)備(bei),簡化了工序,提高了成品率。


  在精煉領域,各公司盛行引入爐外精煉法,其中也包括VOD(真空氧氣脫碳)法及AOD(氬氧脫碳)法。也就是說,各公司從1969年開始引進了德國的Witten公司開發的VOD法,從1971年開始引進了美國的Union Carbide公司開發的AOD法。這對生產及產品質量的提高,特別是對不銹鋼實現低碳、低氮化,做出了巨大貢獻;同時,如后面所講到的,這對于擴大鐵素體(ti)不銹鋼的需求也發揮了巨大作用。此后,雖然控制、管理等周邊技術也獲得了長足發展,可是制造技術本身并沒有產生劃時代的變化。我們期待在不久的將來,薄帶連鑄技術能夠投入實際應用。


2. 鋼(gang)種的發(fa)展


  回顧不銹鋼鋼種的發展,可以知道戰爭剛剛結束的時候,人們致力于生產現有的歐美的不銹鋼鋼種。20世紀50年代開始研制用于化學工業的耐酸性奧氏體不銹鋼,改善耐晶間腐蝕性,能夠制造美國戰爭期間開發的沉淀硬化體不銹鋼,并且完成了對其性質的研究。進入20世紀60年代以后,在提高性能,特別是耐腐蝕性方面,日本針對經常發生的應力腐蝕點腐蝕現象,展開對不銹鋼的研究,也開發出了日本自己的鋼種。


20世紀70年(nian)代(dai)以(yi)后,由于(yu)引入了(le)前面提到(dao)的(de)(de)爐(lu)外(wai)精煉法(fa),鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)品質獲得特別提高,鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)作為(wei)工業材(cai)料開始嶄(zhan)露頭角,誕生了(le)多種(zhong)新型鋼(gang)種(zhong)。另外(wai),奧氏(shi)(shi)體(ti)及(ji)奧氏(shi)(shi)體(ti)-鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)方面,也(ye)是(shi)由于(yu)爐(lu)外(wai)精煉法(fa)的(de)(de)引入,低碳、高鉻化變得容易。而且利用AOD使氮的(de)(de)添加也(ye)容易起來,所(suo)以(yi)如后所(suo)述,也(ye)開發了(le)多種(zhong)新鋼(gang)種(zhong)。20世紀70年(nian)代(dai)以(yi)后,不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)被(bei)用于(yu)各種(zhong)用途,除耐腐蝕性以(yi)外(wai),還(huan)實(shi)現了(le)對強(qiang)度、成(cheng)形(xing)性、焊接性、切削性的(de)(de)改(gai)良,開發了(le)多種(zhong)鋼(gang)種(zhong)。其中一(yi)部分在以(yi)后的(de)(de)JIS修訂中被(bei)標準化,其余的(de)(de)作為(wei)各公司自己的(de)(de)鋼(gang)種(zhong)大多數都已被(bei)發表。