不锈钢基础知识21问.doc

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1、1.为什么说不锈钢是垃圾堆中发现的珍宝? 不锈钢是金属材料中的佼佼者，它具有许多优良的性能，如耐蚀性、耐热性、耐低温性、好的加工性能等。不锈钢外观精美，寿命周期成本价低，可以100的回收利用，因此在各个工业及民用领域得到广泛和大量的使用，是一种非常好的结构和功能材料。 但不锈钢是谁发明的?又是什么时候开始应用的呢? 在第一次世界大战时，英国科学家布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托，研究武器的改进工作。那时，士兵用的步枪枪膛极易磨损。布雷尔利想发明一种不易磨损的适于制造枪管的合金钢。1913年，他在一次研究过程中，用铬金属加在钢中试验，但由于一些原因，实验没有成功。他只好失望地把它抛在废铁堆里，过

2、了很久，废铁堆积太多，要拿去倒掉时，奇怪的现象发生了。原来所有的废铁都锈蚀了，仅有那几块含铬的钢依旧是亮晶晶的。布雷尔利很奇怪，就把它们拣出来并进行了详细的研究。研究结果表明，含碳0.24、含铬12.8的铬钢在任何情况下都不易生锈，即使酸碱也不怕。但由于它太贵、太软，没有引起军部重视。布雷尔利只好与莫斯勒合办了一个餐刀厂，生产“不锈钢”餐刀。这种漂亮耐用的餐刀立刻轰动欧洲，而“不锈钢”一词也不胫而走。布雷尔利于1916年取得英国专利权并开始大量生产。至此，从垃圾堆中偶然发现的不锈钢便风靡全球，亨利布雷尔利也被誉为“不锈钢之父”。 世界上的铬除用于电镀外，大部分用于制造各种不锈钢合金。起初仅将含

3、铬12.8的钢称为不锈钢，后来又将许多新元素加入，便产生了更好的性能。如镍、钼、钛、铌、硼、铜、钒及稀有元素等。现在不锈钢已发展成为一个合金大家族，品种高达上千种。 2.不锈钢不生锈的奥秘在哪里? 不锈钢所以不生锈，原因就在于里面含有金属铬。铬是化学元素周期表中第24号元素，符号为Cr。不锈钢里不但必须含铬，而且必须含有一定数量的铬才能达到防锈效果。那么，铬是怎样起到防锈作用的呢? 铬防腐作用的第一个方面是钝化。钝化的原因，一种理论认为，在氧化性介质的作用下，不锈钢表面形成一层起防腐蚀作用的富铬氧化膜，这层氧化膜能阻止氧化介质经金属表面往里渗透。并且，一旦这层氧化膜遭到破坏，还可自行恢复。钝化

4、的第二种理论认为，由于吸附的氧原子被金属的电子作用，形成了电池耦，能与电化学腐蚀相对抗，从而提高了耐腐蚀性能。钝化的第三种理论认为，铬抢走了铁原子最外层的一个电子，使不锈钢钝化。 铬防腐的第二个方面，是铬使铁基固溶体的电极电位提高。当铬达到一定值时，这种提高可以发生突变，即在达到八分之一、八分之二、八分之三原子量时，其腐蚀大大减弱。含铬量达到八分之一，即12.5，就能抵抗大气、水蒸气及稀硝酸的腐蚀。如果要想抗拒浓酸的侵蚀，就需达到第二个突变值八分之二，即25。因此，不锈钢要含铬，只是定性的说法。而含铬12.5，则是定量，低于此量的就不叫不锈钢。 工业上应用的不锈钢，含铬量在12一30之间，通常

5、把能够抵抗大气腐蚀的含铬13的钢叫做不锈钢，把含铬17以上的钢叫做耐酸钢，统称不锈耐酸钢。此外，还有能抗高温氧化的耐热不起皮钢及电热合金。 3.不锈钢真的是永远不会生锈吗? 不锈钢的“不锈”也是相对的，在一定条件下也可能生锈，如奥氏体不锈钢在400850时有发生晶间腐蚀的倾向，在受拉应力和特定腐蚀介质联合作用下易发生应力腐蚀，而缝隙腐蚀也可能发生。但这些腐蚀可以采取措施避免。目前，不锈钢仍然不失为合金钢舞台上的华丽主角。随着科学技术的发展，不锈钢一定会在国民经济建设中，发挥出更大的效能和潜力。4.不锈钢具有哪些优良的使用性能? 不锈钢是一系列在空气、水、盐的水溶液、酸以及其他腐蚀介质中具有高度

6、化学稳定性的钢种。不锈钢不仅是广泛使用的耐蚀材料，而且具备较好的耐热性(包括抗氧化性及高温强度)，因而也是一类重要的耐热材料；稳定的奥氏体不锈钢，在液态空气低温下，仍能保持很高的冲击韧性，因而又是很好的低温结构材料，这类不锈钢不具铁磁性，因而也是无磁材料；高碳的马氏体不锈钢不仅耐蚀，也有很好的耐磨性，因而不锈钢又是一类耐磨材料；不锈钢具有光亮、美丽诱人的外观，并有多种牌号的表面加工，因而也是高档的装饰材料；不锈钢具有高的吸收冲撞能力及热强度，因而又是防震、防火、防热辐射材料；不锈钢具有高强度(如双相钢)、高韧性、高刚度、可减轻重量、易于焊接及加工，并有着各种断面的型材，如：方、圆管材，钢筋等，

7、因而不锈钢又是安全可靠的结构材料；不锈钢不需维修或少维修，更无需更换，寿命周期成本(LCC)最低，因而不锈钢也是成本效益最好且使用寿命长的材料；不锈钢可100的回收，是提倡使用的绿色环保型材料。5.不锈钢有哪些用途? 不锈钢由于它有漂亮的外观，耐腐蚀、耐磨损和强度高，因而具有一定的魅力。在过去的几十年中，它已经广泛应用到所有的工业领域和日常生活的各个方面。在国外，不锈钢成为最重要而又普及的金属材料之一。 当你走入现代化家庭的厨房，映人眼帘的是一排清洁明亮的煤气台、洗物槽和烹调台，华丽大方的电冰箱、微波炉和烤面包炉，闪闪发光的烹调用具及餐具，真是琳琅满目，美不胜收，给人以华美、清新的感觉。 不锈

8、钢还是一种外观精美并可以与其他材料色彩和谐的建筑材料。由于它强度高、重量轻、耐腐蚀，因而在装饰方面的威力，是任何其他建筑材料都不可比拟的。不锈钢可作为超高层大楼建筑用材。例如，用其做超高层大楼结构的幕墙、肩拱、窗框、柱子外壳、大门屏帷等。这除了作为装饰外，主要是为了对付意想不到的大地震。超高层建筑物必须具备轻量、耐火、能承受每层之间20mm左右的错位，而不锈钢幕墙则是最理想的材料。此外，不锈钢还具有金属压重感、棱角分明等特有的魅力，成为制作建筑物的内部装饰、电梯间、自动扶梯、屏风、浮雕、照明设备以及家具等的材料。近一二十年来相继出现的彩色不锈钢板和压花不锈钢板，更使建筑物内外装饰放射出奇光异彩

9、。 由不锈钢制成的铁道电气车辆，用于车辆的底架、侧板、顶棚及车间装修件，可以减轻车重、节省能源、延长使用寿命、减少维修。目前世界上至少有1千多万辆不锈钢车辆在运行。21世纪将是铁道电气车辆的不锈钢化时代。此外，在地下铁道车辆、空间缆车、轮船的螺旋桨、飞机的引擎和排气管等方面，不锈钢都获得了应用。 不锈钢不仅在民用消费方面打开了销路，而且也是宇航开发、海洋开发、原予能、石油化工、合成纤维等工业的重要金属材料。据统计，年产11万吨硝铵的氨肥厂，约需800吨不锈钢；年产1万吨的维尼纶厂，约需1200吨不锈钢。石油化工更是不锈钢的主要用户，石油化工厂中各种反应塔体、管道、热交换器、阀、配件等装置，要求

10、耐腐蚀、耐热和耐磨损，需要大量各种牌号和品种规格的不锈钢。不锈钢作为原子能反应堆壳体、热交换器、堆芯等结构材料，以及一些辅助设备，成为原子能工业不可缺少的主要材料。随着工业的发展，能源和水资源越来越紧张，正在加速向海洋开发，水下工程，特别是运送石油和天然气的装置、海水淡化装置等都需要大量耐海水腐蚀的不锈钢。此外，在酿造、饮料、罐头食品、制糖、牛奶等食品工业、制药工业中也都广泛地使用了不锈钢。6.世界不锈钢是怎样发展起来的? 不锈钢自20世纪初间世至今已有90多年的历史，不锈钢的发明是世界冶金史上的一项伟大成就，不仅为现代工业的建立、发展和科技进步奠定了物质基础，而且在民用领域的扩大应用也显著提

11、高了人们的生活质量。 其实早在18201822年，英国学者法拉第(M.Faraday)就把低合金钢的生锈问题作为一项课题来研究，可以说他是不锈钢研究的创始人。 到20世纪初，欧洲法、英、德等国的学者先后对钢铁的不锈性和钝化理论进行了研究：1906年法国人吉烈特(L.B.Guillet)、1909年法国人波特万(A.M.Portevin)、1909年英国人吉森(W.Giesen)分别发表了FeCr和FeCrNi合金的冶金学报告，发现了这些合金的耐腐蚀性能。19081911年德国人蒙纳尔茨(P.Monnartz)和鲍切尔斯(W.Borchers)发现了钝化现象，并提出了高Cr合金的钝化理论，这一时

12、期的研究为开发工业用不锈钢奠定了理论基础。7.马氏体、铁素体和奥氏体三大类不锈钢分别是在哪一年研制成功的? 19121916年英国科学家布莱尔利(H.Brearly)开发了含Crl2一13的马氏体不锈钢(相当于现在的AISl420)； 19111914年美国人丹齐泽(C.Dantssi-gen)和怀特西(W.R.Whitsey)开发了含Crl416的铁素体不锈钢(相当于现在AISl430前期)； 19121914年德国的马勒(E.Maurer)和斯特劳斯(B.Strauss)开发了含C1、Crl540、Ni20的奥氏体不锈钢(相当于现在AISl304的初型)； 1929年德国克虏伯公司的斯特劳

13、斯取得了低碳188奥氏体不锈钢的专利权。与此同时他们为了提高不锈钢的耐蚀性，又分别加入了Mo、Cu等元素，为了解决188钢的敏化态晶间腐蚀，通过实验加入了Ti、Nb等稳定元素，此外克虏伯在20世纪4050年代又开发了节镍的CrMnN(200系列)不锈钢，耐晶间腐蚀的超低碳(C0.03)奥氏体不锈钢，60年代又开发了C+N15010-6的超纯铁素体不锈钢等，使不锈钢品种和性能进一步扩大和提高。 8.不锈钢的另外两种类型双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢是在何时研制成功的? 不锈钢的另外两种类型，即双相不锈钢(即在钢的固溶组织中为铁素体+奥氏体双相，其中次量相15，而现在要求双相不锈钢大多是二相比达40

14、：50)和沉淀硬化型不锈钢(即经过冷热处理来控制奥氏体的稳定性和基体上的相析出沉淀，从而提高不锈钢的强度)是在20世纪的3040年代研发成功的。 1927年Bain和Griffiths首先发现了双相组织，1935年德国Unieux实验室发现了奥氏体不锈钢中含有铁素体时，钢的耐蚀性能会得到明显改善，从而获得了奥氏体+铁素体双相不锈钢的专利。美国于20世纪40年代研发出第一代双相不锈钢AISl329(Cr25Ni5M02)，70年代和80年代又开发成功第二代(用氮合金化)和第三代双相不锈钢(耐点蚀当量值40的超级DSS)。 沉淀硬化不锈钢是1946年首先由美国的史密斯埃塔尔(R.Smithetal

15、)开发成功的，当时他研制成功马氏体沉淀硬化不锈钢17-4PH，随后既具有高强度又可进行冷加工成形的半奥氏体沉淀硬化不锈钢177PH和PHl57Mo等也相继开发成功。至此不锈钢家族中的5大主要钢类：马氏体、铁素体、奥氏体、双相钢和沉淀硬化不锈钢就基本齐全了。 9.不锈钢是依靠哪三大生产技术的进步才得以快速发展的? 不锈钢主要生产技术的进步促进了不锈钢的快速发展，特别是炉外精炼、连续铸造和多辊冷轧机的使用，改善了不锈钢质量，提高了成材率，降低了生产成本。 首先是不锈钢的冶炼技术。1910年开始用坩埚炉小批量熔炼不锈钢，随后法国人Herouh发明的电弧炉开始了较大规模的工业生产。进入1940年以后，

16、美国人希尔蒂(D.C.Hihy)研究了CrC温度平衡，提出了高温脱碳保铬理论，从而为研制成功电弧炉返回吹氧法冶炼不锈钢奠定了基础。尽管这时可以用不锈钢废钢生产，但成本仍然很高，不锈钢仍然是一个高价钢种。进入20世纪60年代后，德国的维顿公司(Wit.ten)和美国的联合碳化物公司(Union Carbide)分别研制成功具有革新技术的VOD和AOD精炼法，这使得采用便宜的原料(高碳铬铁)冶炼不锈钢成为可能，并大大提高了钢的纯净度，显著降低了不锈钢的生产成本。目前，AOD和VOD法已成为精炼不锈钢的主流技术，其中AOD法占不锈钢总产量的68.7、VOD法占26.3。 其次是连铸技术。早在1857

17、年，贝塞麦(H.Bessemer)就获得了对辊薄带连铸技术的专利，但第一台不锈钢连铸机是出现在1949年美国的阿勒德隆公司(AL)，1954年加拿大阿特拉斯公司(Atlas)建造了世界上第一台不锈钢板坯连铸机，1960年日本新日铁光厂建造了世界上第一台宽度超过1m的不锈钢宽板坯连铸机，此后不锈钢的连铸机技术蓬勃发展，不锈钢连铸比已超过95，成为不锈钢降低成本、提高成材率的关键技术。 第三是多辊冷轧机。德国人罗恩(W.Rohn)最初研究了支撑辊1018根的多辊轧机(后来成为松德维克型二十辊轧机，但宽度不够)，1932年由森吉米尔(T.Sendzimir)进一步开发，研制成功了现在的小直径工作辊的

18、二十辊轧机，由于可以宽幅轧制，所以普及很快，目前已占世界不锈钢冷轧机的90。当然除了上述三大技术外，其他如炉卷轧机的开发、连续退火酸洗线的开发、光亮退火技术的开发以及各种检测和自动化技术的应用都促使不锈钢的生产规模越来越大，技术水平越来越高。 10.上述三大技术的进步对不锈钢的发展有何重要意义? 以上三大技术的发展与进步，使不锈钢的质量提高，成本降低，由过去每吨几千美元降到20世纪末的1000多美元。截至2005年，世界不锈钢冶炼产量约3000万吨(包括独联体、东欧国家和中国)，2005年世界不锈钢表观消费量约3000万吨。1950年，世界不锈钢产量还不到100万吨，1990年是1200万吨。

19、可见不锈钢发展速度之快。 不锈钢需求的发展与人们生活水平密切相关，国际不锈钢发展经验表明，不锈钢的消费增长是GDP的1.52倍。历史上是军工发展带动了不锈钢，现在是民用的迅速增长和使用领域的扩大推动了不锈钢需求的快速发展。如今在我们的生活中从吃饭的餐具开始，到城市景观、楼房建筑等处处可以看到不锈钢。由于不锈钢日常用品中多数使用板材，所以总体需求是以板材为主。 不锈钢的生产集中程度越来越高，从当前世界出口不锈钢的情况可以看出不锈钢生产主要集中在比利时、德国、日本、中国台湾省等几个国家和地区，而板材出口最多的国家又主要集中在几个大厂，世界排名前10位的厂的产量占世界需求量的80。11.中国不锈钢是

20、怎样发展起来的? 我国用电弧炉生产不锈钢是在20世纪50年代初，首先生产Crl3型不锈钢，19511952年开始生产1Crl8Ni9Ti。当时不锈钢年产量是百吨到千吨级的水平，而1Crl8Ni9Ti一个牌号的产量占我国CrNi不锈钢产量的95以上，这种状况一直持续到1988年。 20世纪50年代，我国还生产了1Crl8Nil2Mo2Ti等牌号的不锈钢。当时，为了节约镍，从1956年起研制了以Mn、N代Ni的0Crl7Mn6Ni5N和1Crl8Mn8Ni5N。1958年，在AISl204基础上加入23Mo研制生产了1Crl8Mnl0Ni5Mo3N(204+Mo)用于全循环法尿素生产装置的内筒。1

21、959年研制了1Crl7 Ti、1Crl7Mo2Ti和1Cr25Mo3Ti无Ni铁素体不锈钢并开始仿制耐浓硝酸的双相不锈钢1 Crl7Nil4Si4A1Ti。 20世纪60年代，由于国内原子能、航天、航空和化学工业的需要，1960年前后研制了PHl57Mo、177PH和174PH等沉淀硬化不锈钢。19601965年研究并生产了用于核燃料生产的多种高镍耐蚀合金。1965年前后，采用电炉氧气炼钢生产了00Crl8Nil0、00Crl8Nil2Mo2等超低碳不锈钢，研制了无镍CMnN钢1Crl8Mnl4Mo2N(A4)等牌号。 为了解决原子能、石油和化学等工业中所出现的188CrNi奥氏体不锈钢等的

22、设备部件应力腐蚀断裂问题，到20世纪70年代，一些+双相不锈钢和高镍耐蚀合金研制成功并投入工程应用。主要牌号有00Crl8Ni5Mo3Si2(相当瑞典3RE60牌号)，含N的00Crl8Ni6Mo3SiNb、00Cr26Ni6Ti、00Cr26Ni7Mo2Ti等双相不锈钢和高镍耐蚀合金00cr25Ni35A1Ti等。采用真空感应炉、真空电子束炉和真空自耗炉冶炼并批量生产了C+N(150250)10-6的高纯铁素体不锈钢00Crl8Mo2、00Cr26Mol和00Cr30Mo2等牌号。 为了解决化工、石化、化肥等工业中的一般腐蚀和局部腐蚀(点蚀、缝隙腐蚀、腐蚀疲劳、固溶态晶间腐蚀等)问题，20世

23、纪80年代又研制、仿制了高钼不锈钢；含N的第二代双相不锈钢；尿素级不锈钢；耐浓硝酸不锈钢；耐高温浓硫酸(9598)的高Si(约6)不锈钢；开发了用于水电行业的耐磨蚀低碳和超低碳马氏体不锈钢；研制开发了几种超高强度马氏体时效不锈钢。 20世纪80年代,研究的超低碳控氮(N0.10)核级不锈钢304NG和316NG，到90年代投入了工业生产和实际工程应用。对超级(PRE值40)奥氏体和超级(PRE值40)双相不锈钢开展了大量研制工作。 在上述不锈钢钢种研制开发的同时，我国生产不锈钢的各主要特殊钢厂，新装备、新工艺、新技术和新的检测手段的采用也取得了显著进步，突出的表现在改革开放后的20世纪90年代

24、以来，各厂技术改造和新建不锈钢厂和生产线的装备和工艺技术的现代化水平上。 12.我国不锈钢生产、装备和工艺技术是如何发展进步的? 首先，从炼钢方面看：20世纪90年代以前，我国不锈钢冶炼都是采用电弧炉单炼法，精炼则是采用钢包真空处理或电渣重熔。1970年以后，特别是20世纪80年代以来，各特殊钢厂均先后安装了1840t的AOD和1560t的VOD二次精炼装置，精炼比显著提高。目前正在建设中的宝钢钢热轧板卷厂和宝钢五钢棒线材生产线的炼钢均采用先进的电炉(或高炉铁水)转炉VOD的三步炼钢工艺。2002年底，太钢的铁水预处理KOBMS转炉炉外精炼生产线已率先试炼成功。 从铸造工艺看：1985年以前，

25、我国的不锈钢铸造一直采用落后的模铸。1985年，太钢1280立式不锈钢板坯连铸机投产后，上钢三厂(现宝钢三钢)、重庆特钢和上钢五厂(现宝钢五钢)相继又有板坯、方坯连铸机投人生产。1989年，成都无缝钢管厂不锈钢管坯水平连铸机投产，结束了我国不锈钢铸造完全采用模铸的历史。20世纪90年代，宝钢三钢自国外引进了板坯连铸机，太钢完成了对1280立式板坯连铸机的技术改造，长城特钢一分厂引进的方坯连铸机也先后投产，国内正在建设的新不锈钢厂和不锈钢生产线均计划安装先进的板坯和方坯连铸机。 从板带材生产看：20世纪70年代，我国不锈钢生产工艺比较落后。冷轧采用叠轧工艺开坯，四辊轧机冷轧；热轧中板采用劳特式四

26、辊轧机生产，所以长期以来不能适应市场对不锈钢质量的需求。太钢是当时生产不锈钢最集中的全流程生产企业，计划经济时期，国家主要支持太钢采用炉卷轧机生产热轧钢卷，采用多辊轧机生产冷轧带钢，相对产能很小。随着改革开放的深入，市场需求加大，20世纪80年代，太钢引进日本的二手热连轧设备，开始生产热轧不锈钢卷。20世纪90年代，太钢又陆续引进了先进的二十辊冷轧机，实现了不锈钢板材生产工艺的现代化。20世纪90年代末，国内新建的冷轧不锈钢合资企业宁波宝新、张家港浦项、上海克虏伯也都采用先进的冷轧设备进行冷轧板(带)生产。从20世纪80年代末开始，我国沿海广东地区的小型带钢厂也发展起来，他们大多采用进口或国内

27、生产的热轧坯料通过四辊、六辊和多辊轧机生产不锈钢窄带(600)。 从管材生产看：我国自1960年开始大量生产不锈钢管。到目前为止，除长城特钢四分厂可采用3150t挤压机生产热加工无缝管和提供冷管用荒管外，产量较大的不锈钢管生产厂仍均采用100/140机组二辊斜轧热穿孔和冷轧、冷拔相结合的工艺生产无缝钢管。20世纪90年代以来，宝钢五钢和长城特钢一分厂先后引进了钢管长流程高速冷轧管机，有机溶剂脱脂设备，氢气保护热处理炉，多头砂带抛光机和钢管多功能无损探伤线等，为高质量、高精度、高表面光洁度和高清洁度的不锈钢管的生产提供了有利条件。但是与国外不锈钢管热加工主要用热挤压工艺；在管材的冷加工方面冷轧主

28、要向高速、长行程、高精度方向，冷拔主要向高速、多线和全自动化方向发展；脱脂普遍采用有机溶剂，润滑普遍采用不同添加剂的氯化油；热处理基本实现了“连续化”和“保护气体化”等，与国外相比，我国目前还有较大的差距。 从棒线材生产看：我国不锈钢棒线生产，长期以来基本上是横列式轧机轧制，单机数量多且单产低，多为两火或多火成材。利用这些轧机生产8130mm的热轧棒材，成材率低、消耗高、生产效率低、表面和尺寸公差不理想。l30400mm的棒材，则采用水压机、蒸汽锤、快锻机、精锻机等直接从钢锭锻制成材，对表面质量和尺寸精度要求高的棒材，均采用磨床和引进的削皮机分别磨光、车光交货。已有的棒线材轧机，有的仅能生产直

29、条而不能生产盘卷，有的能生产盘卷，但卷重小(在百公斤级)，尺寸精度低。20世纪90年代，大连钢厂引进并投产了30万吨高速高精度棒线材连轧机生产线。此套轧机功能多、配置全，采用全线计算机控制、跟踪式无扭连轧、在线探伤、激光测径、多级控制冷却等先进技术。产品范围5.540mm。 13.我国不锈钢的发展历程主要经历了哪几个阶段? 一是中华人民共和国成立初期的1949年到改革开放前期的1979年，这是一个低速发展的阶段，生产的不锈钢材以工业使用和发展国防尖端使用为主，其特点是消费量有限制，但技术含量较高，发达国家能生产的主要不锈钢种国内厂家都能成功地生产。但是由于当时还没有进人市场经济，生产厂的工艺比

30、较落后，管理水平低，产品不够稳定，成本很高；由于不锈钢没有大量进入人民生活，所以板材生产量也较少。 二是20世纪80年代初到90年代中期，改革开放带动了国民经济的迅速发展，人民生活水平的提高又带动了以板材为主的不锈钢需求的大发展。国内生产厂原来的技术装备已经不适应市场对不锈钢板材的需求，而此时国外不锈钢企业已经开始使用二十辊轧机。所以国内对不锈钢板材的大量需求带来的是板材的大量进口。 三是1995年以后国家重视不锈钢结构的调整和市场需求的拉动，从3个方面促进了不锈钢生产的发展： (1)国家对不锈钢行业给予了很好的政策，支持国有企业投入以增加产能； (2)鼓励外资企业投资； (3)市场经济引导非

31、国企迅速发展。分析我国不锈钢发展，改革开放以来，特别是近十几年来是需求发展最快的时期。不锈钢表观消费量由1990年的26万吨增长到2005年的522万吨，成为世界上备受关注的第一消费大国。今后510年，随着国内需求的高速发展，不锈钢生产也会快速发展。其自给率将会不断提高。中国不锈钢技术的“后现代”现象必然使中国的不锈钢工业以后来者居上的可喜局面出现在世界东方。14.不断开发不锈钢新品种的领域有哪些? 不锈钢是特殊钢种品种规格最多的钢种。随着技术不断提高和应用不断扩大，其品种数量还有进一步增加的趋势。目前正在开发的领域有两个方面： 一方面是开发耐局部腐蚀和苛刻条件下腐蚀的新钢种，例如耐应力腐蚀的

32、高Si钢(18Cr一18Ni一3Si)、耐点腐蚀的高Cr高Mo高N不锈钢(2025Cr/20Ni/6Mo/0.02N)、新的超级双相不锈钢(0.03C一25Cr一7Ni一3Mo一0.25N)和新的超钝铁素体不锈钢(C+N15010-6的18 Cr一2Mo，26CrMo，30Cr一2Mo等)； 另一方面则是根据市场的需求开发新品种的不锈钢，例如汽车排气净化装置用耐热钢(700以下的409L和1100以上的18Cr一13Ni一3.5Si)，冷成型好的不锈钢(稳定奥氏体相和加Cu)，车辆用不锈钢(高强度，加N)，厨房和食品加工用抗菌不锈钢(17Cr一1.5Cu，13Cr一3.0Cu,18Cr一9Ni

33、一3.8Cu，以及含银的304和430不锈钢)，电子工业用的无磁不锈钢等。15.怎样使不锈钢材品种结构更趋合理? 不锈钢材一般有板、带、棒、线、管等，其中主要以板材为主。这种趋势今后还将保持下去。从产品规格看，冷轧板的宽度在增加，最大可达2000mm，厚度在减小，最薄可达0.05mm，热轧板的宽度在增加，最宽可达4000mm以上，厚度最厚可达300mm，管材中焊管所占的比例越来越大，无缝不锈钢管仅占总产量1.8。 不锈钢的另一特点是根据使用情况的不同，冷轧板有多达10种的表面加工方式。此外，还有花纹板(即采用压花或蚀刻的方法在表面形成各种花纹图案，增强装饰效果)，着色板(即把不锈钢浸泡在某些溶

34、液中，使表面氧化膜呈现不同的颜色)以及涂层板等。这些不同的表面加工方式使不锈钢在建筑装饰、日用器具和艺术品方面得到了广泛的应用。 我国不锈钢的钢材品种结构尚需进一步完善。 从20世纪70年代初开始，常用的一些不锈钢材的普通品种，例如正常规格的板、管、丝、带、棒材、锻件等，我国均能生产。但在这些钢材中，板带比例过低，与发达国家相比相差近30，另外，线材比例太少。由于板带产量过少，型棒材比例显得过大，较美国、日本高出1倍。而型材中，又以热加工材最多。我国不锈钢产品品种结构不合理的状况已持续多年，造成这一状况的原因，除不锈钢总量不够外，主要问题是不锈钢冷轧薄板产量严重不足所致。自20世纪70年代后期

35、开始，型材在不锈钢材中所占比例才逐步下降，板、管、带材比例才逐步增加。自20世纪80年代起，不仅板材产量已占不锈钢材产量的50左右，而且板材中，冷轧板、带产量已超过热轧板。 目前我国不锈钢产品结构不合理的现象表现在冷轧薄板的严重短缺，实质上，矛盾的焦点是冶炼能力和热轧板卷的产量和质量。为此，必须对冶炼和热轧板卷的生产加大投入和产出。此外，充分利用现有的棒线材生产线，多生产一些高质量的线材。 16.不锈钢在哪些应用领域的需求将会进一步扩大? 首先是不锈钢应用领域很多。在国外，日本在厨房设备领域使用不锈钢最多，其次是建筑业和工业用机械；美国在汽车领域使用不锈钢最多，欧洲则在工业用机械领域使用不锈钢

36、最多；再次是焊管和金属制品加工；中国则是在金属制品和焊管领域中使用不锈钢最多。总之，不管在哪个地区，不锈钢在建筑、运输、厨房、电气、工业用机械方面使用量都很大，特别是最近强调材料长寿命化、节能、环保和信息化，因此不锈钢可能会扩大到在下列领域中的使用： (1)从环保角度，为了抑制产生二氧化碳，在垃圾高温焚烧装置、液化天然气发电和采用煤炭的高效率发电装置中，将更多地使用耐热、耐高温腐蚀性能优良的不锈钢，另外，在21世纪初，电动汽车将进一步实用化，因此期待在汽车用电池中采用更多的不锈钢。特别从水质保全的观点来看，上下水管道及水处理装置将更多采用耐蚀性优良的不锈钢。 (2)在长寿方面，欧美等国已根据L

37、CC(寿命价格比)评价方法，将会在桥梁、高速公路、隧道等基础设施中更多地采用不锈钢和不锈钢筋。日本在建筑物方面过去设计寿命为2030年，现在已向100年进军，因而会采用更多的不锈钢。 (3)在信息化方面，要求高精度、高性能的材料，例如移动电话等设备要求采用高强度、弹性和无磁等特性的材料，不锈钢能满足这些要求，另外制造半导体和各种集成电路板的设备，由于不锈钢有干净和耐久性的特性，因而会起重要作用，今后需求量将会进一步扩大。17.什么是彩色不锈钢? 近年来，在国外一些大城市，一座座五光十色的建筑大厦拔地而起，耸人云天。这些大厦每天从早晨到傍晚，在阳光的照射下可分阶段地显示出金黄色、墨绿色、天蓝色、

38、紫色等多种色彩的连续变化，呈现出交相辉映的迷人奇景。原来，这些建筑采用了表面具有一层无色透明氧化膜的彩色不锈钢作外壁和窗框装饰，因这层氧化膜对不同入射角阳光的干涉，才使建筑物产生了上述气象万千的绮丽景观。现在，国外在建筑物上大量采用彩色不锈钢制品作装饰，已经风靡一时。 彩色不锈钢既具有金属特有的光泽和强度，又具有色彩纷呈、经久不变的颜色。它不仅保持了原色不锈钢的物理、化学、机械性能，而且比原色不锈钢具有更强的耐腐蚀性能。因此，当它从20世纪70年代问世以来，就在建材、化工、汽车、电子工业以及工艺美术等领域得到广泛应用。目前，彩色不锈钢在国外发展迅速，已有10多个国家的几十家公司成批生产。 国外

39、已使用的不锈钢着色方法，有涂镀有色金属着色法，搪瓷着色法，有机物覆盖层着色法，表面氧化处理着色法等。其中，低温表面氧化处理着色法，工艺简单，成本低廉，所生产的彩色不锈钢美观耐久，是各种不锈钢着色法中的佼佼者。 在采用低温表面氧化着色之前，要先对不锈钢表面进行抛光，其光洁度越高，着色时颜色越均匀，色泽越鲜艳。抛光之后，还要进行酸洗，除去自然形成的氧化膜，同时避免表面被腐蚀。在着色过程中，用着色电位法控制色泽的重现性，是低温表面氧化处理着色工艺的关键。着色后不锈钢表面形成的彩色膜是一层氧化膜，这层膜实际是无色的，只是由于它对光的干涉作用，才形成颜色。膜的厚度不同形成的颜色也不同，而用不同的着色电位

40、差得到的氧化膜的厚度也不相同。换句话说，就是可以随意控制这层氧化膜的厚薄，或将氧化膜褪除掉，使彩色不锈钢恢复成原色不锈钢。 国外，利用脉冲激光和电脑辅助设计，开发成功彩色不锈钢的制造新技术。其方法是先将不锈钢板浸渍于硝酸溶液中，然后用脉冲激光照射，控制照射时间的长短，钢板的表面便会呈现蓝、绿、金等7种颜色，所需要的费用仅是其他着色工艺的七分之一。 该新技术是将含铬17不锈钢板与含铬18、含镍8的不锈钢板浸渍于5的硝酸溶液中，然后以每平方米0.8焦耳能量密度的脉冲激光照射，结果发现不锈钢板未受激光照射的部分含铬量降低10；而受激光照射的部分含铬量随着照射时间的增加而升高，最高可达30。 在脉冲激

41、光照射下，不锈钢板表面所形成的氧化膜的颜色，随着含铬量的增加而发生变化。 在常用的原色不锈钢中，奥氏体不锈钢是最合适的着色材料，可以得到令人满意的彩色外观。铁素体不锈钢由于在着色溶液内会增加腐蚀的可能性，得到的色彩不如前者鲜艳。而低铬高碳马氏体不锈钢，由于其耐蚀性能更差，只能得到灰暗的色彩或黑色的表面。据报道，奥氏体不锈钢经采用低温表面氧化处理着色法着色后，在工业大气中暴露6年，在海洋性气氛中暴露1年半，在沸水中浸泡28天，或被加热到300左右，其彩色光泽均无变化。此外，它还可以承受一般的模压加工、拉延和弯曲加工以及加工硬化等。 目前，彩色不锈钢除了用于建筑物外壁和窗框装饰之外，还可用于其他许

42、多领域。例如，可采用黑色不锈钢板制作太阳能集热板，其选择吸热率可达9193。在工艺美术界，将彩色不锈钢与印刷术相结合，可采用蚀刻与研磨以及网点法相配合的工艺，生产出永不褪色的立体浮雕壁画、挂屏等。另外，用彩色不锈钢制造家用电器、炊具、厨房设备、卫生间用具，将深受消费者的喜爱。18.什么是不锈钢复合板? 近年来利用有限的资源，实现成本的最小化、效益的最大化，从而实现可持续发展已成为全球关注的焦点。复合材料作为一种新生材料，将以其低成本、多用途在更多的领域得到最广泛的应用，而不锈钢复合板是众多复合材料中的一枝新秀，它的应用不仅节约了大量稀有的贵金属，而且可以降低材料成本3050。 不锈钢复合板是由

43、不锈钢与碳钢通过特殊方式结合而成的，它同时具备了不锈钢及碳钢各自的优点，既降低了生产成本，又满足了实际需要，是一种新型材料，被广泛应用于石油、化工、制盐、核工业、食品、水利等行业。 不锈钢复合材料是怎样生产呢? 国内外不锈钢复合材料的生产方式主要有固一液相结合法、固相间结合法。最常见的固相间结合法是爆炸焊接和爆炸焊接坯+轧制，此外还有叠板热轧法、扩散压接法、堆焊法、堆焊热轧法等。爆炸焊接生产复合板是以炸药为能源介质将金属进行焊合，利用爆炸产生的冲击波推动复板高速向基板运动，在排出间隙中气体的同时通过撞击，在接触界面上发生一薄层金属的塑性变形、熔化和原子间的扩散，从而使金属板之间焊合。“爆炸焊接

44、坯+轧制”就是在爆炸焊接的基础上再进行轧制的工艺方法，主要是进行冷轧双面复合板、卷的研制开发。通过不同的生产方式，复合板的复合有单面复合，也有双面复合；形状分板、管、线、棒、丝、导型复合材料。 我国太钢目前主要以爆炸焊接直接生产不锈钢中板为主。爆炸焊接的结合界面呈波形，与直接轧制复合的界面不同，这种波形界面的有无被视作焊合是否良好的重要标志。从试样的金相观察，爆炸复合界面结合形态一般有三种类型：一是金属问的直接结合；二是界面形成波状结合；三是金属间形成均匀连续的熔化层。在这三种形式当中，只有形成波状结合，界面间的原子扩散能使复合板具有较高界面强度的同时，还可以实现在较宽的工艺参数范围内的加工，

45、是理想的结合方式。 太钢采用“爆炸焊接坯+轧制”的方法，进行了批量的、最终复合板厚度为(0.07+0.7+0.07)mm的薄规格冷轧双面复合卷试制，主要应用于建筑门窗等装饰行业。 不锈钢复合板的热处理是整个复合板生产过程中关键的一环，经过爆炸焊接后的复合钢板强度、硬度增高，塑性减小，不利于后序加工使用。热处理的过程实际就是消除爆炸复合后的内应力，提高塑性。但由于一般不锈钢的固溶处理制度与碳钢的热处理制度存在着较大的差异，因此热处理温度、保温时间以及冷却制度的选择方面就显得尤为重要。 焊接性能是选材的一个关键指标，也是设备组装制作的重要环节。不锈钢复合板与单一的不锈钢、碳钢相比，其焊接工艺明显不

46、同。以爆炸焊接生产的不锈钢复合中厚板为例，其焊缝分为基层焊缝、复层焊缝、过渡层焊缝三层。 不锈钢复合板用途越来越广泛，涉及石油、化工、制盐、酿造、化工、机械、食品、装饰等行业。此外，在我们日常生活中的应用，比如高层建筑的水箱、广告灯箱、旗杆、护栏、门窗等领域将会越来越广泛，尚需不断开发。 19.我国不锈钢生产现状如何? 数十年的努力和追求，终于获悉，2006年我国不锈钢粗钢和钢材产量跃居世界首位，13亿人口的人均消费量达到4.6kg以上，这是中国不锈钢工业发展史上的里程碑，继2001年成为全球最大不锈钢消费国后，又成为全球最大的生产国。 2006年我国不锈钢粗钢产量达到530万吨，比上年增加2

47、14万吨，超过了日本、美国和韩国。CrNi钢占36、Cr钢占22.34、CrMn钢为15.3。由粗钢形成钢材430.8万吨，同比增长69.17，其中板材347.6万吨、长材68.5万吨、无缝管31.6万吨。不锈钢冷轧板卷产量也达到203万吨，自给率为85。 20.我国不锈钢生产如何解决潜在的问题? 我国不锈钢生产如同整体钢铁业的情况，高速发展突现了一些制约因素，给后续发展带来了相当大的风险： (1)从了解用户潜在的、长远的要求开发新产品，并从服务于用户的加工和使用出发，通过提供总体解决方案来开拓市场； (2)劳务费形成的成本已不是影响发展的重要因素，而维持最先进的技术水平才是关键的； (3)为

48、了降低制造成本，最大限度调整各工艺环节的装备配置和产品结构，保证生产的连续化； (4)从资源开采、制造、加工和使用各方面追求减轻对环境的负荷，为达到节能和省力化，采用清洁能源、减少废弃物以及延长不锈钢产品结构的寿命。 21.不锈钢市场新动向对产品提出哪些新要求? 对于奥氏体系不锈钢，如SVS301和SVS304，即使在远高于M。点的温度下，通过施加机械驱动力而生成加工感应马氏体(形变诱导)，赋予了不锈钢大的加工硬化能和高的均匀延伸。影响的主要因素是间隙原子c和N，以及所形成的加工感应马氏体的体积分数。 为了适应对奥氏体不锈钢新的市场要求，采取增氮降碳，AISl301和SVS301实现了不经涂镀而用于铁道车辆制造。而为了使SVS304钢具有超涤冲能力以通过压缩凸缘成形操作，需要生产一种诱导形成“软质马氏体”的SVS304 J1和J2钢。 对于铁素体系不