我国节约型不锈钢制备技术创新与研发

我国节约型不锈钢制备技术创新与研发

中国不锈钢的消费和生产与整个钢铁工业一样都发展得十分迅速,但不锈钢昂贵的价格,使其在中国的应用受到了一定的限制。随着近几年国民经济的快速发展,不锈钢除在航空、核能、舰船、石化等工业领域广泛应用外,已向交通运输(汽车、火车)、厨房用具、家用电器、建筑装饰等民用领域发展。自2001年中国已成为世界上不锈钢第一消费大国,产量从1998年的20万t增加到2004年的236.4万t,6年间翻了近12倍,到2010年达到了1000万t左右。一直以来,中国不锈钢始终以含镍奥氏体不锈钢为主。然而,中国是一个镍资源贫乏的国家,这种不锈钢产品结构造成了中国每年面临的镍资源短缺近8万t。到2007年,中国不锈钢粗钢年产量达到884万t,如按现有的产品结构,每年需要镍资源60万t。严重的镍资源紧缺将成为影响钢铁工业发展的重大问题,这不仅仅是一个经济问题,还有可能危及不锈钢产业链的安全和完整。在世界不锈钢生产中,奥氏体不锈钢平均比例为75%,而在发达国家中,美国的奥氏体不锈钢使用比例小于60%,日本在60%左右。因此,为保证中国不锈钢产业持续、良性发展,中国不锈钢产品结构急需做出调整,要使不锈钢的成本达到能使用户接受的程度,须大力推广使用节镍型不锈钢。

1、高韧性铁素体不锈钢中厚板研制开发

与奥氏体不锈钢相比,铁素体不锈钢的韧脆转变温度(DBTT)高且室温韧性低、对缺口敏感。而且后者具有非常明显的厚度效应,即成品板的规格越厚,DBTT越低,难以作为结构材料而被广泛应用。通过优化轧制工艺,控制成品板组织,铁素体不锈钢中厚板的韧性得到显著改善,有助于其在化工、交通运输及建筑等行业代替价格高昂的304奥氏体不锈钢中厚板,从而降低成本近万元。

研究结果表明,采用适用于铁素体不锈钢的控制轧制与控制冷却技术后,成品板组织明显细化。如图1为传统工艺及细晶工艺条件下成品板的组织观察。与传统工艺相比,采用细晶工艺后铁素体不锈钢的DBTT降低高达40℃。

我国节约型不锈钢制备技术创新与研发

图1:传统工艺(a)及细晶工艺(b)条件下成品板的组织观察

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