除前蘇聯、東歐和我國外,武威不銹鋼產量已達1100萬噸,而1950年的世界不銹鋼產量還不到100萬噸,40年間產量增加了10多倍。自1970年開始,日本的不銹鋼產量已超過美國,處于領先地位且一直在持續增長。武威不銹鋼產量中,Cr13型馬氏體鋼和Cr17型鐵素體鋼約占30%—40%,而18-8型Cr-Ni奧氏體鋼等約占60%—70%。世界上工業先進 的不銹鋼產量一般分別占本國鋼總量的2.5%-3.5% 。在不銹鋼生產中,超高功率電爐、爐外精煉、連續鑄錠(包括薄板坯連鑄)、熱連軋或新型爐卷軋機、冷連軋、連續酸洗熱處理和連續保護氣氛光亮熱處理,以及各種質量檢測手段等新工藝、新裝備、新技術已日益廣泛采用。大型化、高速化、連續化、自動化是不銹鋼生產工藝、裝備的主要發展方向,國外已能大量生產和供應的不銹鋼材有:寬度達2m的冷軋薄板,包括鏡面板、彩色板、花紋板、涂層板等;寬度達3m以上的熱軋中板;厚度可達300mm以上的熱軋厚板;直徑大到1m以上、小到0.1mm的無縫管以及各種規格的武威焊管( 直徑可達2m);厚度約0.05mm,寬度可達1m的不銹鋼箔。美、日等國所生產的不銹鋼材中,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量的60%左右);線材約占8%-9%;棒、型材約占10%-11% 。
武威1Cr18Ni12Mo3Ti武威0Cr18Ni12Mo3Ti和武威00Cr19Ni13Mo3這四種含氮奧氏體不銹鋼均是在其各自的不含氮鋼種的基礎上發展起來的。它們既保留了原來各相應不含氮鋼種的耐蝕性特點,同時由于氮的強化作用提高了強度和加工硬化傾向,而塑性、韌性仍然維持很高的水平。另外,氮的加入也進一步改善在某些方面的耐蝕性,特別是耐點腐蝕、縫隙腐蝕和晶間腐蝕性能。這些鋼可用在各相應不含氮鋼的應用場合,同時可承受更重的負荷,因而可減少材料消耗。從實用角度上講,目前重要的是0Cr19Ni9N和00Cr17Ni13Mo2N兩種。0Cr19Ni9N鋼主要用于要求一定耐蝕性和較高強度或減輕重量的設備及構件,比如飛機和宇航器中的部件與裝置,海水設備中泵、閥以及船舶的軸與推進器等。00Cr17Ni13Mo2N鋼主要用于化工、化肥(特別是尿素生產)裝置中的高壓設備和管線,如合成塔、反應器和容器有關設備。
鐵素體武威不銹鋼適用環境與基本用途
0Cr13是鐵素不銹鋼中鉻含量的一種。它具有不銹性,而且耐蝕性優于含碳量 的1Cr13,2Cr13,3Cr13,4Cr13武威馬氏體不銹鋼。它具有良好的塑、韌性的和冷成型性,而且優于鉻含量更高的其它鐵素體不銹鋼。當武威0Cr13 鋼中含碳量控制很低時,其塑性,特別是韌性、冷成型性還會顯著提高。0Cr13 鋼主要用于制造耐水蒸汽,碳酸氫銨母液,熱的含硫石油腐蝕的部件和設備的襯里等。
這是三種中等鉻含量的鐵素體不銹鋼。當1Cr17鋼中含碳量較高而鉻含量較低時,此鋼的組織結構除鐵素體外還有一定量的珠光體。1Cr17Ti,0Cr17Ti,由于含鈦或既含鈦且碳量又低,故這兩種鋼均為純鐵素體組織。同時,它們的耐晶間腐蝕和焊接性能均優于1Cr17 鋼。 0Cr17Ti 含碳量較1Cr17Ti 低,故耐蝕性也較1Cr17Ti稍優。這三種鐵素體不銹鋼的脆性轉變溫度均在室溫以上,而且都對缺口敏感。所以,它們均不適于制做在室溫以下承受載荷的設備和部件,且通常使用的鋼材其截面尺寸一般不允許超過4mm。1Cr171Cr17Ti0Cr17Ti在大氣、水蒸汽等弱介質中具有不銹性,但當介質中含有較高Cl-時,不銹性則嫌不足; 這三種鋼在氧化性酸溶液中均有接近1Cr18Ni19(Ti)鋼的耐蝕性。 由于這三種鋼具有耐蝕性,力學性能以及熱導率高的特點,這三種鋼主要用于生產硝酸,硝銨的化工設備,如吸收塔,熱交換器、酸槽、輸送管道、貯槽等。它們也可用于食品、釀灑、廚房、家用電器中,制造耐蝕、清潔部件。
70年代以來,我國不銹鋼材料研究工作的其它重要進展有:研制了武威高強度和超高強度的武威馬氏體時效不銹鋼并投入工業試制與應用;采用真空感應爐、真空電子束爐和真空自耗爐冶煉并批量生產了C+N≤150-250ppm的高純鐵素體武威不銹鋼00Cr18Mo2、00Cr26Mo1和00Cr30Mo2;含Mo量≥4.5%的高Mo和高Mo含N的Cr-Ni奧氏體不銹鋼,例如研制成功00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr18Ni18Mo5(N)、00Cr25Ni25Mo5N等并在化工、石化和海洋開發中獲得了應用;在解決濃硝酸腐蝕和固溶態晶間腐蝕方面,研制了00Cr25Ni20Nb和幾種超低碳高硅不銹鋼,80年代以來,超低碳并對鋼中磷含量和α相量嚴加控制的尿素級武威不銹鋼00Cr18Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N兩種牌號研制完成,它們的板、管、棒材、鍛件以及焊接材料均在大中型尿素工業中得到了應用,取得了滿意的結果;由于一些特殊鋼廠陸續建成冶煉不銹鋼的爐外精煉設備,例如AOD(氬氧精煉爐)、VOD(真空氧精煉爐)等并已投產,我國不銹鋼的冶煉技術上了一個新臺階。它不僅使低碳、超低碳不銹鋼的生產變得輕而易舉,而且使不銹鋼的內在質量提高,成本降低。由于含Ti的18-8型Cr-Ni奧氏體鋼存在一系列缺點,美、日等工業先進 早在60年代便已經實現了由含Ti不銹鋼到普遍采用低碳、超低碳不銹鋼的過渡,而我國是在1985—1990年間才大力進行低碳、超低碳不銹鋼的開發、生產與應用,取得了一些可喜的進展,例如1988年底我國低碳、超低碳18-8型不銹鋼產量已占我國不銹鋼產量的10%左右。但與不銹鋼板生產、應用的先進 相比(例如日、美等國含Ti的18-8型Cr-Ni鋼僅占不銹鋼產量的1.5%左右),還存在著很大的差距。80年代,我國還開展了控氮(N 0.05%—0.10%)和氮合金化(N>0.10%)Cr-Ni奧氏體不銹鋼的研制工作。試驗表明,氮在Cr-Ni奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼中是一種無價且非常有益的合金元素。對氮的強化作用,降低鋼的晶間腐蝕敏感性,改善鋼的耐蝕性,特別是改善鋼的耐點蝕等方面的機制,正在進行深入的研究工作。幾種控氮和氮合金化的Cr-Ni奧氏體不銹鋼已結合工程需要投入了批量生產和應用。