《不锈钢市场发展历史及生产工艺20150907.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《不锈钢市场发展历史及生产工艺20150907.docx（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、不锈钢发展和趋势及相关生产工艺,中冶东方工程技术有限公司二O一五年九月,内容,不锈钢发展历史及生产工艺技术,2,一.不锈钢发展史,不锈钢的发明实际上始于18世纪末，源于铬的发现。自那时起，关于铬及铬合金的研究一直在进行，并开发出了具有不锈性能的合金。进入20世纪后，有关不锈钢的研究、开发和生产有了蓬勃的发展。以德国、法国、英国和美国为代表的欧美工业发达国家取得了一系列的研究成果，而且还迅速地实现了工业化生产不锈钢的发明在冶金史上有着极其重要的意义，这不仅体现在一个新钢种的诞生，而且更重要的是使钢有了更广泛的用途。尽管目前所使用的不锈钢种类很多，但可以说这些钢都是在20世纪初所发明的3种基本不锈
2、钢，即奥氏体型、马氏体和铁素体型不锈钢的基本上发展起来的之后，不锈钢的研究开发有了更大的发展。30年代法国开发出了双相不锈钢；30年代中期美国研制出了沉淀硬化型不锈钢，形成了5种基本不锈钢类型。后来又出现了节镍型不锈钢、高纯铁素体型不锈钢、超低碳奥氏体型不锈钢及马氏体时效不锈钢等多种适用于各种腐蚀环境的不锈钢。着不锈钢的研究与开发，其生产工艺也有了很大的发展，特别是冶炼工艺。不锈钢的工业钢的工业化生产早期是以电弧,不锈钢发展历史及生产工艺技术,3,炉熔炼为基础的。但是电弧炉熔炼很难生产出低碳18-8型不锈钢。为此便采用了高频感应炉，但存在炉容小、生产率低、对原料要求高和成本高等问题。之后采用了
3、埃鲁式炉，首先溶化普通废钢，添加铁矿石或氧化铁皮进行氧化脱碳，然后再加入低碳铬铁。在此时期的熔炼方法，几乎不可能使用不锈钢废铁。为了回收及使用不断蓄积的不锈钢废铁，开发了将氧气炼钢法用于不锈钢生产。氧气炼钢法不但为不锈钢的批量生产和降低成本做出了贡献，而且还能熔炼耐晶间腐蚀的碳含量低于0.03%的超低碳18-8型不锈钢。氧气炼钢法从而得到迅速的发展进入50年代，德国开始尝试将在大气常压下熔炼的钢液在真空中进行精炼的方法用于不锈钢生产。随后开发了工艺简单的DH法和RH法。日本引进了这两项技术，开发了向真空槽吹氧的技术，确立了氧气转炉和RH-OB并用的不锈钢熔炼工艺，并与1972年用于工业化生产。
4、随后又开发的在顶底复吹转炉熔炼后用RH设备进行脱气的大批量生产不锈钢的工艺，于1981年开始用于生产为了开发在尽量减少铬氧化的条件下进行脱碳精炼的方法，德国于1967年提出了在真空条件下向装在钢包种,不锈钢发展历史及生产工艺技术,4,的的钢液表面吹氧的VOD法。日本引进该技术并据此实现了在转炉预脱碳后移入钢包内在真空容器种进行最终脱碳的“LD-Vac”法和在电炉中进行预脱碳的Elo-Vac”法。进而对VOD法进行改进生产出了C+N15，加工难度大，过程成本增加。4、具有优良的耐磨性能和无磁性能。5、弯曲成形、冷镦和冲压性能较差6、传统200系不锈钢，对晶间腐蚀很敏感，而且加稳定化元素也无法改变
5、其敏感性,铁素体不锈钢 铁素体不锈钢作为一种不含镍的铬系不锈钢，具有含镍不锈钢所具有的成形性、耐腐蚀性、抗氧化性等性能，具有成本低、耐应力腐蚀性能优异等显著持点，被称为经济型不锈钢。目前在镍供应紧张的情况下，国外积极调整不锈钢生产和消费结构，大力发展铁素体不锈钢，可以有效地节约镍资源消耗和降低消费成本。我国铁素不锈钢发展缓慢与其性能有很大关系。传统的铁素不锈钢由于深冲性能和焊接性能达不到要求，在使用方面受到了限制，而最近几年国外开发的超级铁素体不锈钢的各方面性能已经大幅度提高，扩大了使用领域。,不锈钢发展历史及生产工艺技术,11,铁素体不锈钢按钢中的铬含量分为低铬(11%13%Cr)、中铬(1
6、8%Cr)和高铬(2530%Cr)三种类型。含有22%、24%、26%、30%Cr的带有Mo和起碳化物稳定作用的Ti、Nb超级铁素体不锈钢已经开发出来。此外，含22%Cr和1.5%Mo的超级铁素体不锈钢的耐腐蚀性可以和316奥氏体不锈钢相媲美，而Cr含量更高的超级铁素体不锈钢耐腐蚀性能更好。 由于超级铁素体不锈钢材料具有独特的性能和节约贵重的镍资源等特点，已被广泛应用于各工业和民用领域，如铁路车辆、汽车、化工、制碱、厨房设备，以及市政设施等。这些超级铁素体不锈钢材料是海岸附近建筑物等屋顶和外墙首选材料，原因是这些不锈钢有较高的耐腐蚀性能，相比奥氏体不锈钢具有较低的热膨胀系数。,不锈钢发展历史及
7、生产工艺技术,12,马氏体不锈钢 超级马氏体不锈钢是最新进入“超级钢材”家族的钢材。尽管超级马氏体不锈钢具有极低的C含量(0.03%)和具有马氏体结构，但超级马氏体不锈钢与传统的马氏体不锈钢(1Cr13、2Cr13、1Cr17Ni2)相比，强度水平高，塑性良好，低温韧性和可焊接性得到很大改善，且在许多用途中有足够的耐腐蚀性。按钢中的铬含量不同，超级马氏体不锈钢可分为13Cr型和16Cr型，以及含氮的超级马氏体不锈钢，典型代表钢号为3Cr15Mo1N。,不锈钢发展历史及生产工艺技术,13,双相不锈钢 目前，国外双相不锈钢从生产技术、加工制造及应用来看， 技术己经比较成熟。双相不锈钢作为一种性能优
8、良，又节省投资费用的工程材料，应用领域十分广泛。双相不锈钢的应用领域己经扩大到了油气业、石化业、运输业、造纸业、食品业、建筑业以及海水淡化和污染控制设备等。在许多用途中，含有22%Cr、5%Ni和3%Mo的双相不锈钢2205已经替代了一些奥氏体不锈钢，如317L和较高镍含量的904L等。我国应借鉴国外经验，生产双相不锈钢的钢种应着力发展潜在需要量大、使用面广、工艺比较容易掌握的2205和2304牌号。,不锈钢发展历史及生产工艺技术,14,沉淀硬化不锈钢 沉淀硬化不锈钢（也有称析出强化不锈钢）常用于核电宇航等工业，主要特点是一类具有超高强度的不锈钢。一般按其组织形态可分为三类 :沉淀硬化马氏体不
9、锈钢，沉淀硬化半奥氏体不锈钢，沉淀硬化奥氏体不锈钢，也有的书把第一类归到马氏体不锈钢，第二类、第三类归到奥氏体不锈钢。,不锈钢发展历史及生产工艺技术,15,三.我国及世界不锈钢发展状态,不锈钢是我国近几十年发展起来新的特殊钢品种，特别是近20年，我国的不锈钢产量从起步的几十万吨/年发展至目前的2300万吨/年。从产量上来说已经有一个巨大的飞跃，但从品种和质量上来说还与西方国家有相当大的差距。不锈钢材一般占钢材总量比重为2.4%，经济每增长1%，将拉动不锈钢消费增长1%1.5%, GDP到2014年按年均7%的速度递增，再按热轧板带占不锈钢总量的75%，冷轧板带占热轧板带的75%计， 2015年
10、我国不锈钢热轧与冷轧板带的需求量分别为1725万吨和1290万吨。而从目前发展趋势看，到2015年，我国不锈钢生产能力将达到2500多万吨，不锈钢表观消费量将增长至2200万吨。其中，200系粗钢产量就达到了836.9万吨，占比中国粗钢产量的比重达36.1%，占比全球的粗钢产量的比例超过20%。,不锈钢发展历史及生产工艺技术,16,进入21世纪以来，随着不锈钢的生产量和消费量均大幅快速增长，全球不锈钢生产和消费的重点正在向新兴工业化国家和经济发展较快的发展中国家转移。其中经济快速增长的亚洲国家不锈钢消费量增长较快，而东南亚和中国成为世界不锈钢消费增长最快的地区。不锈钢消费的总体趋势受国内需求量
11、快速增长的牵引拉动，市场潜力越来越大。对于推进我国工业化进程、加快经济调整结构具有十分重要的意义。,不锈钢发展历史及生产工艺技术,17,全球不锈钢材料产业发展及竞争态势,1. 需求拉动不锈钢材料产业持续增长 在过去的30年间，全球不锈钢产量年均增长率超过5%，是增长最快的金属材料市场之一。从国际市场格局看，发达国家的不锈钢市场发育已经成熟，增长空间十分有限，而中等发达国家和发展中国家保持较大的增幅。在过去的10年，亚洲地区不锈钢产量大幅增加，据对20062010年各国不锈钢板坯和冷轧材产能预测的数据表明，中国和印度将是世界两个不锈钢产能大幅度增长的国家。2. 不锈钢材料的应用领域越来越广泛 汽
12、车工业、水工业、家电业、环保工业、工业设施等行业都是不锈钢消费主要应用领域，而且不锈钢的应用有日益广泛的趋势。据统计，目前世界不锈钢材料总的消费结构为：交通运输22%，建筑17%，金属制品（加工制品、食品器皿等）26%，电子机械12%，其他23%。发达国家不锈钢消费以建筑结构、家电、工业为主，工业设施采用的不锈钢比例约为15%20%；中等发达国家以运输、管线为主；发展中国家则以器皿为主。3. 全球不锈钢材料产业发展面临竞争 在新技术革命的推动下，国际产业发展也呈现出了新的特征，呈现区域集群化发展态势。随着市场竞争的进一步激烈，世界不锈钢的生产格局也在发生变化，许多发达国家为提高市场竞争力，都在努力采用合并、入股等方式打破企业界限和国别界限，走专业化、规模化发展不锈钢的道路。另一方面，随着经济全球化和产业结构调整，发达国家的不锈钢材料及产品制造业正逐渐向发展中国家转移，以充分利用发展中国家的劳动力成本优势和市场。包括中国在内的亚太新兴国家和地区经济的高速发展，带动着世界不锈钢需求的快速增长。从世界上不锈钢的需求情况分析，发达国家以工业需求为主，发展中国家以民用为主。发展中国家在民用需求发展到一定的程度后将向工业需求逐步转移，产品规格、档次逐渐走向高端化。,
