世界不銹鋼發(fā)展史

世界不銹鋼發(fā)展史

不銹鋼一般是不銹鋼和耐酸鋼的總稱(chēng)。不銹鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱介質(zhì)腐蝕的鋼，而耐酸鋼則是指耐酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。不銹鋼自本世紀(jì)初問(wèn)世，到現(xiàn)在已有90多年的歷史。不銹鋼的發(fā)明是世界冶金史上的重大成就。

20世紀(jì)初，吉耶（L.B.Guillet）于1904年-1906年和波特萬(wàn)（A.M.Portevin）于1909-1911年在法國(guó)；吉森（W.Giesen）于1907&mdash;1909年在英國(guó)分別發(fā)現(xiàn)了Fe Cr和Fe Cr-Ni合金的耐腐蝕性能。蒙納爾茨（P.Monnartz）于1908-1911年在德國(guó)提出了不銹性和鈍化理論的許多觀點(diǎn)。工業(yè)用不銹鋼的發(fā)明者有：布里爾利（H.Brearly）1912 1913年在英國(guó)開(kāi)發(fā)了含Cr12%-13%的馬氏體不銹鋼；丹齊曾（C.Dantsizen）1911 1914年在美國(guó)開(kāi)發(fā)了含Cr14% 16%，C 0.07% 0.15%的鐵素體不銹鋼；毛雷爾（E.Maurer）和施特勞斯（B.Strauss）1912 1914年在德國(guó)開(kāi)發(fā)了含C<1%，Cr  15% 40%，Ni<20%的奧氏體不銹鋼。1929年，施特勞斯（B.Strauss）取得了低碳18-8（Cr-18%，Ni-8%）不銹鋼的專(zhuān)利權(quán)。為了解決18-8鋼的敏化態(tài)晶間腐蝕，1931年德國(guó)的霍德魯特（E.Houdreuot）發(fā)明了含Ti的18-8不銹鋼（相當(dāng)于現(xiàn)在的1Cr18Ni9Ti或AISI321）。幾乎與此同時(shí)，在法國(guó)的Unieux實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了奧氏體不銹鋼中含有鐵素體時(shí)，鋼的耐晶間腐蝕性能會(huì)得到明顯改善，從而開(kāi)發(fā)了&gamma;+&alpha;雙相不銹鋼。1946年，美國(guó)的史密斯埃塔爾（R.Smithetal）研制了馬氏體沉淀硬化型不銹鋼17-4PH；隨后既具有高強(qiáng)度又可進(jìn)行冷加工成形的半奧氏體沉淀硬化不銹鋼17-7PH和PH15-7Mo等相繼問(wèn)世。

至少，不銹鋼家族中的主要鋼類(lèi)，即馬氏體、鐵素體、奧氏體、+雙相以及沉淀硬化型等不銹鋼*便基本齊全了，且一直延續(xù)到現(xiàn)在。當(dāng)然，40-50年代，節(jié)Ni的Cr-Mn-N和Cr-Mn-Ni-N不銹鋼，超低碳（C&le;0.03%）奧氏體不銹鋼；60年代，近于1的+雙相不銹鋼和C+N&le;150ppm的高純鐵素體不銹鋼以及馬氏體時(shí)效不銹鋼的出現(xiàn)，雖然也屬于不銹鋼領(lǐng)域內(nèi)的重大進(jìn)展，但是，這些新鋼種本質(zhì)上仍屬于前述五大類(lèi)不銹鋼，僅僅是具體鋼類(lèi)中某些鋼種的新發(fā)展。

不銹鋼中，除C，Cr,Ni等元素外，根據(jù)不同用途對(duì)性能的要求，進(jìn)一步用Mo,Cu,Si,N,Mn,Nb,Ti等元素合金化或進(jìn)一步降低鋼中的C,Si,Mn,S,P等元素，又研制出許多新鋼種。例如，為解決氯化物的點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕用的高純、高鉻鉬鐵素體不銹鋼00Cr25Ni4Mo4，,00Cr29Mo4Ni2,00Cr30Mo2和高M(jìn)o含N的Cr-Ni雙相不銹鋼00Cr25Ni7Mo3N，00Cr25Ni7Mo3CuN等；為提高低碳、超低碳Cr-Ni奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度和耐蝕性而出現(xiàn)的控氮不銹鋼；為提高Cr-Ni奧氏體不銹鋼耐局部腐蝕性能并抑制鋼中金屬間相的析出而研制的高Cr，Mo且高氮量的超級(jí)奧氏體不銹鋼，如00Cr25Ni20Mo6CuN，00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN；為耐發(fā)煙硝酸以及耐濃硫酸（93%&mdash;98%）而發(fā)展的高硅（Si&mdash;6%）不銹鋼。此外還有一些專(zhuān)用不銹鋼問(wèn)世，例如核能級(jí)，硝酸級(jí)、尿素級(jí)、食品級(jí)不銹鋼等等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界范圍內(nèi)已納入各種標(biāo)準(zhǔn)（包括廠標(biāo)）的牌號(hào)已有百余種，而未納標(biāo)的非標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)就更多了。盡管如此，目前各工業(yè)先進(jìn)國(guó)家大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用的不銹鋼牌號(hào)，僅限于馬氏體、鐵素體和奧氏體類(lèi)的近十幾個(gè)牌號(hào)。

除前蘇聯(lián)、東歐和我國(guó)外，世界不銹鋼產(chǎn)量已達(dá)1100萬(wàn)噸，而1950年的世界不銹鋼產(chǎn)量還不到100萬(wàn)噸，40年間產(chǎn)量增加了10多倍。自1970年開(kāi)始，日本的不銹鋼產(chǎn)量已超過(guò)美國(guó)，處于領(lǐng)先地位且一直在持續(xù)增長(zhǎng)。不銹鋼產(chǎn)量中，Cr13型馬氏體鋼和Cr17型鐵素體鋼約占30%&mdash;40%，而18-8型Cr-Ni奧氏體鋼等約占60%&mdash;70%。世界上工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的不銹鋼產(chǎn)量一般分別占本國(guó)鋼總量的2.5%-3.5% 。

在不銹鋼生產(chǎn)中，超高功率電爐、爐外精煉、連續(xù)鑄錠（包括薄板坯連鑄）、熱連軋或新型爐卷軋機(jī)、冷連軋、連續(xù)酸洗熱處理和連續(xù)保護(hù)氣氛光亮熱處理，以及各種質(zhì)量檢測(cè)手段等新工藝、新裝備、新技術(shù)已日益廣泛采用。大型化、高速化、連續(xù)化、自動(dòng)化是不銹鋼生產(chǎn)工藝、裝備的主要發(fā)展方向，國(guó)外已能大量生產(chǎn)和供應(yīng)的不銹鋼材有：寬度達(dá)2m的冷軋薄板，包括鏡面板、彩色板、花紋板、涂層板等；寬度達(dá)3m以上的熱軋中板；厚度可達(dá)300mm以上的熱軋厚板；直徑大到1m以上、小到0.1mm的無(wú)縫管以及各種規(guī)格的焊管（最大直徑可達(dá)2m）；厚度約0.05mm，寬度可達(dá)1m的不銹鋼箔。美、日等國(guó)所生產(chǎn)的不銹鋼材中，冷軋薄板和帶材約占60%  。（板、帶材共約占70%）；管材約占4%-5%（其中焊管在日本已占不銹鋼管產(chǎn)量的60%左右）；線材約占8%-9%；棒、型材約占10%-11%  。