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世界范圍內(nèi)的微合金化鋼的產(chǎn)量不斷增加。新的鋼種不斷開發(fā)出來,并應(yīng)用在許多領(lǐng)域。要保持在鋼材料領(lǐng)域的良好競爭能力,走微合金化技術(shù)之路,是生產(chǎn)高強度和高質(zhì)量產(chǎn)品的經(jīng)濟有效的途徑。

微合金化鋼的發(fā)展可由Nb的總消費量來描述,因為Nb是一種主要微合金化元素,并且75%的Nb產(chǎn)量應(yīng)用于微合金化鋼。20世紀70年代Nb的消費量急劇上升,當時控軋工藝在全世界范圍內(nèi)被采用,同時汽車工業(yè)使用量也在增加。20世紀80年代是穩(wěn)定期,但微合金化鋼產(chǎn)量繼續(xù)增加,Nb消費的穩(wěn)定是因為鋼鐵廠效率的提高。如連鑄設(shè)備的安裝,加速冷卻等,對給定量的最終產(chǎn)品,這可節(jié)省材料。然而在Nb消費量達到飽和點后,在20世紀90年代Nb的需求又顯著增加。這是受許多重要的鋼鐵公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響。他們的品種集中在附加值高的產(chǎn)品,包括微合金化鋼。在歐洲每噸鋼中的FeNb為60g。

近年來在社會對鋼鐵需求發(fā)展的拉動下,我國鋼鐵行業(yè)的技術(shù)改造呈現(xiàn)意料之外的加速趨勢,強烈需求縮小了與國際冶金技術(shù)發(fā)展的差距。尤為可喜的是,國內(nèi)對鋼的微合金化技術(shù)和微合金化鋼發(fā)展方向、目標和對策已取得了廣泛共識。到目前為止,國內(nèi)對微合金化前景持有樂觀的態(tài)度,認為勢在必行的鋼廠占72%,已積極組織微合金化技術(shù)應(yīng)用的企業(yè)約占80%,在規(guī)劃或啟動之中的有16%,在開展微合金化鋼研發(fā)的企業(yè)之中,約有56%直接引進國外成熟鋼種牌號組織生產(chǎn),有30%左右的企業(yè)主要目的在于改善原有鋼材品種性能水平,已進入根據(jù)市場需要而創(chuàng)新開發(fā)的企業(yè)為數(shù)不多,約14%左右。

為適應(yīng)我國鐵路運輸?shù)母咚佟⒅剌d要求,包鋼經(jīng)過多年的研究,對冶煉、連鑄、軋制等工藝設(shè)備進行了大規(guī)模現(xiàn)代化改造,成功開發(fā)試制了對時速200km客運專線用60kg/m鈮稀土軌。這種鋼軌采用連鑄工藝生產(chǎn),在國內(nèi)還是首創(chuàng),也符合即將推行EN標準鋼軌制造方法的要求。客運專線用的鈮稀土高速鋼軌的開發(fā)成功,不僅促進了高速鐵路用軌的國產(chǎn)化,同時使國產(chǎn)高級別鋼軌增強了國際競爭力。

大力開發(fā)含鈮鋼新品種及在我國的應(yīng)用,是一項推動鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,實現(xiàn)鋼鐵強國目標的重要戰(zhàn)略任務(wù)。為實現(xiàn)這一目標,必須深入研究含鈮鋼的合金化及物理化學(xué)冶金的理論與相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù),解決企業(yè)生產(chǎn)中遇到的各種技術(shù)難題。從而生產(chǎn)出更多具有國際先進水平的含鈮鋼種,推動我國冶金科技的現(xiàn)代化。

鋼的微合金化最為突出的技術(shù)進展是在微合金化鋼的開發(fā)。其原因不僅在于改進工藝、降低成本的需要,主要是大大改善了鋼的力學(xué)性能和使用工藝特性。微合金化鋼定義為低合金高強度鋼范疇,或者說是新一代低合金鋼。鋼中假如Nb、V、Ti元素的總和不超過0.15%,在鋼加熱——冷卻和形變過程中,其碳、氮化物具有溶解——析出行為,對鋼的物理、化學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性能有明顯的影響,通常在熱機械處理(包括控軋、控冷)狀態(tài)下作為工程和機械結(jié)構(gòu)用材或冷沖壓用材。如橋梁、船舶、工程機械、輸電線塔等。

隨著我國建筑鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展,對建筑鋼材提出了越來越高的要求。注重高強度、高性能、大型化、功能化建筑用鋼的生產(chǎn)開發(fā)。而微合金化鋼是建筑鋼結(jié)構(gòu)的理想選擇,如美國紐約世界貿(mào)易中心的兩座400多米高的摩天大樓遭到恐怖分子襲擊后,僅一小時左右就像融化巧克力一樣坍塌了。世界貿(mào)易大樓的倒塌對建筑用鋼材提出了更高的要求,尤其是耐火和抗震是建筑用鋼應(yīng)重點解決的兩大課題。從綜合的、長遠的角度來看,鋼結(jié)構(gòu)建筑仍是今后的發(fā)展方向。

微合金化元素在鋼中的作用很大程度上取決于工藝的配合,它不僅僅是細化晶粒和析出強化的效果,而且對鋼的耐蝕性、耐熱性、耐磨性以及其它的物理、化學(xué)性質(zhì)的影響也是十分重要的。微合金化鋼是高技術(shù)含量品,節(jié)能節(jié)材,增加了產(chǎn)品附加值。因此,我產(chǎn)們應(yīng)加大微合金化技術(shù)的科研開發(fā)。