70年代以來,我國(guó)不銹鋼材料研究工作的其它重要進(jìn)展有:研制了高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度的馬氏體時(shí)效不銹鋼并投入工業(yè)試制與應(yīng)用;采用真空感應(yīng)爐、真空電子束爐和真空自耗爐冶煉并批量生產(chǎn)了C+N≤150-250ppm的高純鐵素體不銹鋼00Cr18Mo2、00Cr26Mo1和00Cr30Mo2;含Mo量≥4.5%的高M(jìn)o和高M(jìn)o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(fā)中獲得了應(yīng)用;在解決濃硝酸腐蝕和固溶態(tài)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(duì)鋼中磷含量和α相量嚴(yán)加控制的尿素級(jí)不銹鋼00Cr18Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N兩種牌號(hào)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(yè)中得到了應(yīng)用,取得了滿意的結(jié)果;由于一些特殊鋼廠陸續(xù)建成冶煉不銹鋼的爐外精煉設(shè)備,例如AOD(氬氧精煉爐)、VOD(真空氧精煉爐)等并已投產(chǎn),我國(guó)不銹鋼的冶煉技術(shù)上了一個(gè)新臺(tái)階。它不僅使低碳、超低碳不銹鋼的生產(chǎn)變得輕而易舉,而且使不銹鋼的內(nèi)在質(zhì)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(diǎn),美、日等工業(yè)先進(jìn) 早在60年代便已經(jīng)實(shí)現(xiàn)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(guó)是在1985—1990年間才大力進(jìn)行低碳、超低碳不銹鋼的開發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用,取得了一些可喜的進(jìn)展,例如1988年底我國(guó)低碳、超低碳18-8型不銹鋼產(chǎn)量已占我國(guó)不銹鋼產(chǎn)量的10%左右。但與不銹鋼生產(chǎn)、應(yīng)用的先進(jìn) 相比(例如日、美等國(guó)含Ti的18-8型Cr-Ni鋼僅占不銹鋼產(chǎn)量的1.5%左右),還存在著很大的差距。80年代,我國(guó)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(yàn)表明,氮在Cr-Ni奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼中是一種無價(jià)且非常有益的合金元素。對(duì)氮的強(qiáng)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(diǎn)蝕等方面的機(jī)制,正在進(jìn)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(jié)合工程需要投入了批量生產(chǎn)和應(yīng)用。
1Cr17鋼有相當(dāng)?shù)纳顩_性能,同時(shí)易于拋光和冷成型,0Cr17Ti和1Cr17Ti冷成型性和深沖性能均較好。1Cr17,1Cr17Ti和0Cr17Ti均易于熱加工,適合的熱變形溫度為1050-1150℃。為了獲得微細(xì)晶粒和較好的塑性,熱變形終止溫度需<800℃并盡量低,同時(shí)在此溫度下應(yīng)有足夠變形量。這三種不銹鋼的熱處理工藝為:700-800℃加熱后空冷。1Cr17,1Cr17Ti,0Cr17Ti均可焊接,且1Cr17Ti和0Cr17Ti可焊性較1Cr17鋼為佳。通常采用小電流、高焊速并使用焊接層次盡量少的焊接工藝。截面厚度尺寸大于6mm的板、管材不宜用作焊接結(jié)構(gòu)件。1Cr17鋼焊后不適于在導(dǎo)致其晶間腐蝕的氧化性酸中使用。當(dāng)采用18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼焊條(或焊絲)進(jìn)行焊接時(shí),焊前不需預(yù)熱,焊后也不需熱處理。
1Cr18Ni12Mo2Ti,0Cr18Ni12Mo2Ti,00Cr17Ni14Mo2鋼適于制造化工、化肥、石油化工、印染、原子能等工業(yè)的設(shè)備、容器、管道、熱交換器等。
這三種不銹鋼的鉬含量分別比 1Cr18Ni12Mo2Ti, 0Cr18Ni12Mo2Ti,00Cr19Ni13Mo2鋼高~1%,因而在稀硫酸、磷酸以及醋酸、甲酸等有機(jī)酸中的耐蝕性和耐蝕性和耐氯化物孔蝕性能均有進(jìn)一步提高。就耐蝕性而言,1Cr18Ni12Mo3Ti
<0Cr18Ni12Mo3Ti<00Cr19Ni13Mo3。超低碳不銹鋼00Cr19Ni13Mo3,不僅耐晶腐蝕性能不低于含Ti的1Cr18Ni12Mo3Ti和0Cr18Ni12Mo3Ti,而且焊后無刀狀腐蝕。 與此同時(shí),鋼中不存在氮化鈦夾雜,因而純凈度高。 1Cr18Ni12Mo3Ti0Cr18Ni12Mo3Ti和00Cr19Ni13Mo3多用于化工、石油、紡織、 造紙以及原子能后處理工廠中制造耐稀硫酸和有機(jī)酸的設(shè)備,部件以及管道、容器等。
1960年——1999年約40年間,西方 的不銹鋼產(chǎn)量從215萬噸猛增到1728萬噸,增加了約8倍,平均年增長(zhǎng)率約為5.5%。不銹鋼主要用于廚房、家電、運(yùn)輸、建筑、土木各領(lǐng)域。在廚房器具方面主要有水洗槽和電氣、煤氣熱水器,家電產(chǎn)品主要有全自動(dòng)洗衣機(jī)的滾筒。從節(jié)能和再循環(huán)等環(huán)保的觀點(diǎn)看,不銹鋼的需求有望進(jìn)一步擴(kuò)大。在運(yùn)輸領(lǐng)域主要有鐵道車輛和汽車的排氣系統(tǒng),用于排氣系統(tǒng)的不銹鋼在每輛車中約為20-30kg,全世界的年需求約100萬噸,這是不銹鋼 的應(yīng)用領(lǐng)域。在建筑領(lǐng)域,近的需求急劇增長(zhǎng),如:新加坡地鐵車站的防護(hù)裝置,使用了約5000噸的不銹鋼外裝飾材。再如日本1980年以后,用于建筑業(yè)的不銹鋼增長(zhǎng)了約4倍,主要用作屋頂、大樓內(nèi)外裝飾和結(jié)構(gòu)材。80年代,在日本沿海地區(qū)使用304型無涂漆材作為屋頂材料,從防銹考慮,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂猛科岵讳P鋼。進(jìn)入90年代,開發(fā)了具有高耐蝕性的20%以上高Cr鐵素體系不銹鋼,被用作屋頂材料,同時(shí)為了美觀性,開發(fā)了各種表面精加工技術(shù)。在土木領(lǐng)域,日本的水壩吸水塔使用不銹鋼。歐美的寒冷地區(qū),為防止高速公路和橋梁的凍結(jié)需撒鹽,這就加速了鋼筋的腐蝕,所以使用不銹鋼鋼筋。在北美的道路中,近3年間約有40處采用了不銹鋼鋼筋,每處的使用量為200-1000噸,今后不銹鋼在該領(lǐng)域的市場(chǎng)將有所作為。