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(pin)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。

2. 不銹鋼材品(pin)種(zhong)結構更趨合理
不銹(xiu)(xiu)鋼材一般有板(ban)、帶、棒(bang)、線、管(guan)(guan)等,其(qi)(qi)中(zhong)主要以(yi)板(ban)材為主,圖4-1為2000年(nian)世(shi)界不銹(xiu)(xiu)鋼的產(chan)(chan)品結(jie)構,其(qi)(qi)中(zhong)扁平材占83%,長材和半成品占17%,這種(zhong)趨勢今后還(huan)將保持下去。從產(chan)(chan)品規格看(kan),冷軋板(ban)的寬(kuan)度(du)(du)(du)在增加,最大可(ke)達2000mm,厚(hou)度(du)(du)(du)在減小,最薄可(ke)達0.05mm,熱軋板(ban)的寬(kuan)度(du)(du)(du)在增加,最寬(kuan)可(ke)達4000mm以(yi)上,厚(hou)度(du)(du)(du)最厚(hou)可(ke)達300mm,管(guan)(guan)材中(zhong)焊(han)管(guan)(guan)所占的比例越(yue)來越(yue)大,無縫不銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)(guan)僅占總產(chan)(chan)量1.8%。

不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)另一特點(dian)是(shi)根據使用情(qing)況的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong),冷軋板有多達10種的(de)(de)(de)表面(mian)加(jia)工(gong)方式。此(ci)外,還有花(hua)紋板(即采用壓(ya)花(hua)或蝕刻的(de)(de)(de)方法在(zai)表面(mian)形成各種花(hua)紋圖案,增強裝飾效果),著色(se)板(即把不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)浸泡在(zai)某些(xie)(xie)溶液中,使表面(mian)氧化膜呈現(xian)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)顏色(se))以(yi)及(ji)涂層板等。這些(xie)(xie)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)表面(mian)加(jia)工(gong)方式使不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)建筑裝飾、日用器具和(he)藝術品方面(mian)得到(dao)了(le)廣泛的(de)(de)(de)應用。
我國不(bu)銹鋼(gang)的鋼(gang)材品種結構尚需進一步完善。
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,冷軋不銹鋼板、冷(leng)軋不銹鋼帶(dai)產量已超過熱軋板。
目(mu)前我國(guo)不銹鋼產(chan)品機(ji)構(gou)不合理的(de)(de)現(xian)(xian)象(xiang)表(biao)現(xian)(xian)在(zai)冷(leng)軋薄板的(de)(de)嚴重短缺(que),實質上,矛盾的(de)(de)焦(jiao)點是(shi)冶煉(lian)(lian)能力(li)和(he)熱軋板卷的(de)(de)產(chan)量和(he)質量。為此(ci),必須對冶煉(lian)(lian)和(he)熱軋板卷的(de)(de)生(sheng)產(chan)加大投(tou)入和(he)產(chan)出。此(ci)外,充分(fen)利用現(xian)(xian)有的(de)(de)棒線(xian)材(cai)生(sheng)產(chan)線(xian),多生(sheng)產(chan)一些高質量的(de)(de)線(xian)材(cai)。
3. 不(bu)銹鋼的應用領域和需求進一步擴大
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。

4. 工藝技術不(bu)斷創新,經濟(ji)效益(yi)不(bu)斷提高(gao)
近30年(nian)來(lai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術不(bu)斷(duan)創新致使消耗不(bu)斷(duan)降低,生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)率和(he)成(cheng)材率不(bu)斷(duan)提高。如(ru)前(qian)所述不(bu)銹(xiu)鋼(gang)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)工藝技(ji)術的(de)(de)發(fa)展是(shi)(shi)以(yi)爐外精煉(AOD)、連(lian)鑄和(he)寬(kuan)幅多輥冷軋(ya)機的(de)(de)發(fa)展為基礎的(de)(de),但(dan)近年(nian)來(lai)除了(le)這(zhe)(zhe)三大技(ji)術進一步發(fa)展外,又在薄板坯連(lian)鑄連(lian)軋(ya)(包括長材連(lian)續鑄軋(ya))、薄帶連(lian)鑄、帶材軋(ya)制退火酸洗(xi)平整連(lian)續生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)線(xian)和(he)鐵水冶(ye)煉不(bu)銹(xiu)鋼(gang)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術方面取得(de)了(le)進展,這(zhe)(zhe)些都(dou)是(shi)(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)創新工藝生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術,必將(jiang)在今(jin)后不(bu)銹(xiu)鋼(gang)發(fa)展中起重要作用。

