文档介绍：高品质特殊钢技术开发
一介绍国家科技支撑计划重点项目《高品质特殊钢技术开发》
2
100081 100711
摘要特殊钢是装备制造的关键材料,其生产和应用代表了一个。市场和社会发展需要“高性能、低成本、高精度、易加工、绿色化”等高品质特征的特殊钢产品,因此,需要研发高品质特殊钢的生产和应用技术。国家科技部在2007年的支撑计划重点项目中设立了“高品质特殊钢技术研发”项目,重视对特殊钢技术的研发。项目研发工作已经开展,本文将论述项目中铁素体不锈钢板带、耐热钢管材、非调质钢棒材和模具钢锻材的研发目标和工作进展情况。
关键词高品质特殊钢支撑计划
1 高品质特殊钢是发展的必然
特殊钢是重大装备制造和国家重点工程建设所需的关键材料,是钢铁材料中的高技术含量产品,其生产和应用代表了一个。特殊钢占钢总量的比重、特殊钢产品结构、特殊钢质量和特殊钢应用等是反映一个的重要标志。
近年来,在我国社会和经济快速发展的带动下,我国特殊钢生产和市场发展迅速,特殊钢生产装备和工艺技术不断提高,特殊钢产量和产品质量持续提高,市场满足程度不断增长。但是,相比我国快速发展的普通钢行业,我国特殊钢行业技术发展速度慢一些,与的差距也比普通钢行业大。提高我已经迫在眉睫。与国际上先进的特殊钢专业化生产线相比,我国特殊钢行业仍然存在一些需要开展工作的方面:
1)调整特殊钢产品结构我国特殊钢产量占钢产量的比例低于工业发达国家。美国和韩国特殊钢产量占钢产量的10%左右,日本、法国和德国特殊钢产量占钢产量的15-22%,瑞典特殊钢产量占钢产量的45%左右,而我国特殊钢产量仅占钢产量的8%左右。比例不但低,而且还在不断地下降。我国特殊钢产量中有一半是优质碳素结构钢,不锈钢、耐热钢、合金结构钢、工模具钢、轴承钢等高端品种仅为50%(而日本达到75%)。国家建设急需的高端合金钢产品,如超超临界火电机组耐热钢管、核电站用不锈钢、大型飞机用超高强度钢等应该开展研发工作。
2)提高特殊钢生产工艺技术水平我国特殊钢板带材、管材、棒线材、锻材、线材专业化生产线正在逐步形成,具备了较先进的特殊钢生产装备,但生产工艺技术水平急待提高。我国目前特殊钢冶炼、连铸、热轧、冷轧、锻造、热处理和应用等技术与工业化国家有差距,如:先进的特殊钢冶炼和精炼工艺技术可以准确地将化学成分控制在较窄的范围内,特殊钢的凝固工艺技术可以保证钢坯(锭)的化学成分和组织的高均匀度,变形工艺技术能够满足钢材精确形状尺寸和组织状态的控制要求,热处理工艺技术可以精确控制钢材和部件的组织和性能。提高生产工艺技术水平提高,可以改善特殊钢产品的纯净度、化学成分控制精确度、组织均匀性、性能的稳定性、尺寸精度、表面质量、包装质量等。
3)生产节能减排型特殊钢产品相比普通钢,特殊钢中的合金元素含量高,生产工艺较复杂,并且需要热处理,因此资源和能源消耗相对较大。如:我国铁素体不锈钢仅占不锈钢总产量的25%左右(日本为40%,各工业化国家均有较大比重),以Cr-Ni系奥氏体钢为主要品种的我国不锈钢发展每年消耗大量的金属镍资源;我国需要研发满足高效率火电锅炉用耐热钢管;日本、韩国和欧洲80%的汽车锻钢件均采用省去了热处理工序的微合金非调质钢,而我国仅有部分曲轴和连杆等汽车部件使用,大多数锻钢件仍然使用调质钢,每年的汽车零件热处理消耗了大量能源和材料。
为了提高市场竞争力,国外和我国特殊钢企业结构和流程结构不断优化。殷瑞钰院士在《冶金流程工程学》中提出了现代钢厂模式,阐明了这种变化Ⅲ。工业化国家形成的特殊钢生产企业结构大体上可以分为下述三种类型。大型综合性特殊钢企业:一般年钢产量为100一300万吨,生产的钢种数百个到一千多个,品种大多为长型材(棒线材及部分管材)、锻件(包括模锻件)、铸件、丝材和带钢,产品规格范围较大,采用铸锭生产的钢材占一定比例;大型钢铁联合企业所属特殊钢厂:拥有“高炉一转炉一连铸一热轧一冷轧”生产流程的
大型普通钢企业所属的长型材厂生产特殊钢棒材和线材,扁平材厂生产不锈钢板带等;专业性特殊钢企业:钢的年产量一般在100万吨以下(大多为20一60万吨/年),具有一条结构合理的生产线,产品单一(只生产棒线材、锻材、板材或钢管中的一种),附加值高,产品市场日趋全球化。如:特殊钢板带厂、特殊钢棒线材厂(碳结钢和合金钢)、特殊钢锻件厂、特殊钢钢管厂等。
近年来,我国特殊钢行业的企业结构、工艺结构和产品结构不断调整以适应市场发展的需要。“南宝北太”[太钢(产能300万吨/年)和宝钢不锈钢分公司(产能144万吨/年)]建成了世界先进的不锈钢生产流程,全国形成了