




萊蕪不銹鋼的發(fā)展和現(xiàn)狀
我國用電弧爐大量生產(chǎn)不銹鋼系在1949年以后,早期先生產(chǎn)Cr13型馬氏體不銹鋼,掌握生產(chǎn)技術(shù)后,大量生產(chǎn)萊蕪18-8型Cr-Ni奧氏體鋼,例如1Cr18Ni9Ti,則始于1952年。隨后,為適應(yīng)國內(nèi)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要,又開始生產(chǎn)含Mo2%-3%的1Cr18Ni12Mo2Ti和1Cr18Ni12Mo3Ti等。為了節(jié)約貴重元素鎳,自1959年起開始仿制以MnN代Ni的1Cr17Mn6Ni5N和1Cr18Mn8Ni5N1958年向AISI 204鋼中加入Mo2%-3%,研制了1Cr18Mn10Ni5Mo3N(204+Mo)用于全循環(huán)法尿素生產(chǎn)裝置以代替1Cr18Ni12Mo2Ti。50年代末到60年代初,開始工業(yè)試制萊蕪1Cr17Ti,1Cr17Mo2Ti和1Cr25Mo3Ti等無鎳鐵素體不銹鋼,并開始研究耐發(fā)煙硝酸腐蝕的高硅不銹鋼1Cr17Ni14Si4ALTi(相當(dāng)于蘇聯(lián)牌號ЭИ654),此鋼種實際上是一種α+γ雙相不銹鋼。60年代開始,由于國內(nèi)化工、航天、航空、原子能等工業(yè)發(fā)展的需要以及采用電爐氧氣煉鋼技術(shù),一大批新鋼種,如17-4PH,17-7PH,PH15-7Mo等沉淀硬化不銹鋼,含C≤0.03%的超低碳不銹鋼00Cr18Ni10、00Cr18Ni14Mo2、00Cr18Ni14Mo3以及無Ni的Cr-Mn-N不銹鋼1Cr18Mn14Mo2N(A4)相繼研制成功并投入了生產(chǎn)。70年代起,為解決化工、原子能工業(yè)中所出現(xiàn)的18-8型Cr-Ni鋼的氯化物應(yīng)力腐蝕問題,一些α+γCr-Ni雙相不銹鋼相繼研制完成并正式生產(chǎn)和應(yīng)用,主要鋼號有1Cr21Ni5Ti,00Cr26Ni6Ti,00Cr26Ni7Mo2Ti,00Cr18Ni5Mo3Si2(3RE60)和00Cr18Ni6Mo3Si2Nb等。00Cr18Ni6Mo3Si2Nb是為了解決瑞典牌號3RE60焊后易出現(xiàn)單相鐵素體組織,導(dǎo)致耐蝕性和韌性下降而發(fā)展的含N、Nb的α+γ雙相不銹鋼。到80年代,為解決氯化物的點蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕破壞又研制和仿制了含N的第二代α+γ雙相不銹鋼,如00Cr22Ni5Mo2N00Cr25Ni6Mo3N和00Cr25Ni7Mo3WCuN等,不僅使我國的雙相不銹鋼形成了系列,而且還深入研究了它們的組織和性能以及N在雙相不銹鋼中的作用機制。
萊蕪不銹鋼鋼種很多,性能又各異,常見的分類方法有:
① 按鋼的組織結(jié)構(gòu)分類,如馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼等。
② 按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中一些特征元素來分類,如萊蕪鉻不銹鋼、萊蕪鉻鎳不銹鋼、萊蕪鉻鎳鉬不銹鋼以及超低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等。
③ 按鋼的性能特點和用途來分類,如耐硝酸(硝酸級)不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼板、高強度不銹鋼等。
④按鋼的功能特點分類,如低溫不銹鋼,無磁不銹鋼,易切削不銹鋼,超塑性不銹鋼等。
目前常用的分類方法是按鋼的組織結(jié)構(gòu)特點和按鋼的化學(xué)成份特點以及兩者相結(jié)合的方法來分類。例如,把目前的萊蕪不銹鋼分為:馬氏體鋼,鐵素體鋼,奧氏體鋼,雙相鋼和沉淀硬化型鋼等五大類,或分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大類。本書為了敘述方便并避免重復(fù),則采用按化學(xué)成分與組織結(jié)構(gòu)特點相結(jié)合的分類方法,即馬氏體不銹鋼(包括馬氏體Cr不銹鋼和馬氏體Cr-Ni不銹鋼),鐵素體不銹鋼,奧氏體不銹鋼(包括Cr-Ni和Cr-Mn-Ni(-N)奧氏體不銹鋼),α+γ雙相不銹鋼及超級不銹鋼。
萊蕪不銹鋼裝飾板近年來由于它所具有的獨特性,應(yīng)用越來越廣。現(xiàn)在,國外在建筑物上大量采用不銹鋼制品做裝飾,萊蕪不銹鋼板已經(jīng)風(fēng)靡一時。不銹鋼既具有金屬特有的光澤和強度,又具有色彩紛呈、經(jīng)久不變的顏色。不銹鋼板它不僅保持了原色不銹鋼的物理、化學(xué)、機械性能,而且比原色不銹鋼具有更強的耐腐蝕性能。因此,當(dāng)它從20世紀(jì)70年代問世以來,就在建材、化工、汽車、電子工業(yè)以及工藝美術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國不銹304不銹鋼瓦楞板生產(chǎn)廠家資源產(chǎn)生量也有所增加,2016年,全國不銹304不銹鋼瓦楞板生產(chǎn)廠家資源總量為9291萬噸,同比增加771萬噸;鋼企自產(chǎn)304不銹鋼瓦楞板生產(chǎn)廠家4430萬噸,占消耗總量的49%,同比增加240萬噸;社會采購304不銹鋼瓦楞板生產(chǎn)廠家4645萬噸,占消耗總量的51%,同比增加555萬噸;鋼企304不銹鋼瓦楞板生產(chǎn)廠家?guī)齑嬖黾?0萬噸;進口304不銹鋼瓦楞板生產(chǎn)廠家216萬噸,同比減少17萬噸。
70年代以來,我國不銹鋼材料研究工作的其它重要進展有:研制了萊蕪高強度和超高強度的萊蕪馬氏體時效不銹鋼并投入工業(yè)試制與應(yīng)用;采用真空感應(yīng)爐、真空電子束爐和真空自耗爐冶煉并批量生產(chǎn)了C+N≤150-250ppm的高純鐵素體萊蕪不銹鋼00Cr18Mo2、00Cr26Mo1和00Cr30Mo2;含Mo量≥4.5%的高Mo和高Mo含N的Cr-Ni奧氏體不銹鋼,例如研制成功00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr18Ni18Mo5(N)、00Cr25Ni25Mo5N等并在化工、石化和海洋開發(fā)中獲得了應(yīng)用;在解決濃硝酸腐蝕和固溶態(tài)晶間腐蝕方面,研制了00Cr25Ni20Nb和幾種超低碳高硅不銹鋼,80年代以來,超低碳并對鋼中磷含量和α相量嚴加控制的尿素級萊蕪不銹鋼00Cr18Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N兩種牌號研制完成,它們的板、管、棒材、鍛件以及焊接材料均在大中型尿素工業(yè)中得到了應(yīng)用,取得了滿意的結(jié)果;由于一些特殊鋼廠陸續(xù)建成冶煉不銹鋼的爐外精煉設(shè)備,例如AOD(氬氧精煉爐)、VOD(真空氧精煉爐)等并已投產(chǎn),我國不銹鋼的冶煉技術(shù)上了一個新臺階。它不僅使低碳、超低碳不銹鋼的生產(chǎn)變得輕而易舉,而且使不銹鋼的內(nèi)在質(zhì)量提高,成本降低。由于含Ti的18-8型Cr-Ni奧氏體鋼存在一系列缺點,美、日等工業(yè)先進 早在60年代便已經(jīng)實現(xiàn)了由含Ti不銹鋼到普遍采用低碳、超低碳不銹鋼的過渡,而我國是在1985—1990年間才大力進行低碳、超低碳不銹鋼的開發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用,取得了一些可喜的進展,例如1988年底我國低碳、超低碳18-8型不銹鋼產(chǎn)量已占我國不銹鋼產(chǎn)量的10%左右。但與不銹鋼板生產(chǎn)、應(yīng)用的先進 相比(例如日、美等國含Ti的18-8型Cr-Ni鋼僅占不銹鋼產(chǎn)量的1.5%左右),還存在著很大的差距。80年代,我國還開展了控氮(N 0.05%—0.10%)和氮合金化(N>0.10%)Cr-Ni奧氏體不銹鋼的研制工作。試驗表明,氮在Cr-Ni奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼中是一種無價且非常有益的合金元素。對氮的強化作用,降低鋼的晶間腐蝕敏感性,改善鋼的耐蝕性,特別是改善鋼的耐點蝕等方面的機制,正在進行深入的研究工作。幾種控氮和氮合金化的Cr-Ni奧氏體不銹鋼已結(jié)合工程需要投入了批量生產(chǎn)和應(yīng)用。