經濟建設如火如荼 用鋼需求或迎春天

　　目前我國400MPa以下帶肋鋼筋占總量59.6%，約為7800萬t，而國際上已經基本不采用這類鋼筋。熱軋窄帶鋼產量為4541.4萬t，比2005年增長50.7%，應被先進寬帶鋼取代。鋼結構用中厚板年產量約4000萬t，以Q235、Q345為主。日本建筑用中板最高強度已達690MPa，神戶制鋼已開發出建筑結構用780MPa級鋼板。我國Q420-Q460級中厚板應用量少，總共僅占5%。輸電線塔用鋼工、角、槽鋼采用Q420B代替現有Q235-Q345型鋼，能有效節約鋼材6%-8%;采用Q460B可節約鋼材10%，二氧化碳減排在百萬噸以上。

　　當前我國低強度品種鋼仍占有相當比例，因此發展高品質鋼，淘汰約1億t低檔品種，是解決能源、資源和環境瓶頸的有效措施。發展高強鋼的同時也要注意以下幾個問題：鋼材的焊接性及焊接工藝;鋼材的低溫韌性及脆斷傾向;鋼材的抗環境腐蝕能力及防護技術。

　　2能源領域用鋼

　　2.1 700℃高參數先進超超臨界機組關鍵品種

　　火電占我國實際發電量的82%，截至2012年我國已占600℃電站全球裝機量70%，為進一步提高發電效率，各國正安排研發700-760℃高參數機組。700℃以上機組鋼材將由鐵素體、馬氏體組織向奧氏體和耐熱合金轉變，相應各種鋼管、汽輪機構件等將有重大變化。

　　2.2 X100超高強度油氣輸送管線及配套鉆采用鋼

　　要求單管年輸氣量從300億m3西氣東輸二線提高到450-500億m3。

　　3交通領域用鋼

　　3.1汽車用鋼

　　關鍵目標是輕量化和安全化，車身強度提高80%，車身重量減輕25%。20世紀90年代，國內外研發第二代汽車用鋼，2008年以后開始研發第三代汽車用鋼。

　　第二代：TWIPRm≈1000 MPa，A≈70%：鞍鋼、寶鋼等研發;B-Steel：鋼鐵研究總院、長春Thyssen、武鋼等研發。

　　第三代：Q/P1470MPa：寶鋼、上海交大參與;TRIP優化：鞍鋼、寶鋼、首鋼、武鋼主力發展，上海大學、北科大等參與;超細M/逆相變：太鋼試制，鋼鐵研究總院、一汽參與。

　　3.2軌道交通用鋼

　　以鋼軌用鋼發展為例約250年發展史。第一階段150年1761- 1910：由鑄鐵鋼軌發展到軟鋼鋼軌;強度從180MPa提高到600MPa;表面硬度從170HB上升至200HB。第二階段1910-1980年代：發展熱處理軌端淬/整體淬火;強度從900MPa上升至1200MPa接近極限;表面硬度達到270HB。第三階段1980年代到現在 ：強度可達2000MPa，耐度、沖擊斷裂韌性明顯提高。至今各國都在進行研發，但尚無完全成功、完全工程化項目。

　　4海洋工程裝備領域用鋼

　　我國目前尚無成熟鋼鐵品種供東海和南海安全服役。這些地區高濕熱、強輻射、高Cl-環境和微生物侵蝕造成嚴重腐蝕。深水高壓、高溫熱液區、低溫2℃等復雜環境造成材料和裝備開發困難，急需研發新型合金體系見表1。

　　表1 我國海洋工程用鋼與國外先進水平的差距

　　關鍵品種國內先進水平國際先進水平

　　特厚板620MPa，E級，厚度小于127mm有供貨690-720MPa，F級，厚度127-256mm

　　大口徑無縫管620MPa，E級，最大壁厚20mm有供貨690-720MPa，F級，最大壁厚40mm

　　大規格型鋼H型鋼、T型材、球扁鋼H型鋼：355-390MPa，E級，翼緣厚度小于40mm;

　　球扁鋼：非調質355MPa，D級，最大規格36#H型鋼：460-550MPa，F級翼緣厚度100mm;

　　球扁鋼：非調質390MPa，E級，最大規格43#

　　大壁厚深海管線鋼、隔水管深海管線：420-490MPa，E級，最大深度300米;

　　隔水管：國內空白深海管線：490-550MPa，E級，最大深度3000米;

　　隔水管：X80-X100，合金管等，具有良好的抗深海壓潰性能、腐蝕性能和疲勞性能

　　島礁基礎設施用耐蝕低合金鋼耐候鋼：345-700MPa，近海岸南海地區出現腐蝕加速現象，耐海洋大氣腐蝕鋼無成熟品種;

　　耐蝕鋼筋：400、500MPa耐蝕鋼筋，耐海洋腐蝕環境鋼筋無成熟品種耐候鋼：345-700MPa海岸耐候鋼，3Ni、Al-Si、Ca-Si等系列，均無近海岸南海地區使用歷史;

　　耐蝕鋼筋：已經開發了345MPa耐海洋腐蝕環境鋼筋

　　5先進裝備業用共性關鍵材料

　　5.1軸承鋼

　　急需開發高純凈、高均質、高性能的民用高端和航空軸承鋼，目前國內航空軸承壽命只有國外的1/4-1/5，應將軸承設計、制造和服役與軸承鋼關鍵系統集成見表2。

　　表2 以2010年軸承鋼質量統計為例

　　現統計“特殊質量軸承鋼”實際為“普通質量軸承鋼”實際“優質軸承鋼”實際“特殊質量軸承鋼”航空軸承鋼

　　項目新標準擬用名優質鋼高級優質鋼特級優質鋼

　　新標準T[O]≤12ppmT[O]≤10ppmT[O]≤76ppm

　　Ti≤50ppmTi≤30ppmTi≤15ppm

　　Ds2.0級Ds≤1.5級Ds≤1.0級17mm

　　統計量373.32萬t80萬t50萬t1100t

　　注1：山陽、大同軸承鋼，T[O]≤5ppm，Ti≤5ppm，Ds≤7.5mm。

　　注2：現標準對Ti、Ds沒有規定，“擬用名”是擔心“落后”軸承鋼制造廠暫時難以接受。

　　5.2齒輪鋼

　　我國使用的高端齒輪約三分之一依靠進口，急需強化和梳理我國齒輪鋼系列。表3引述的國內外差距表現在冶金成分控制，使用性能穩定、熱處理質量好壞方面均需努力。

　　表3 國內外齒輪鋼性能差距

　　序號對比項目國內水平國外水平

　　1淬透性帶12HRC，較好6-8HRC，不穩定最高4HRC，一般6-8HRC，穩定

　　2晶粒度5-8級5-8級

　　3性能不穩定穩定、均勻

　　4成分波動波動大[C]0.02-0.03%，△C<0.005

　　5T[O]×10-610-20≤15

　　6S，%0.010-0.0300.02-0.035

　　7Al，%0.02-0.0550.02-0.055

　　8Ti，% ≤0.01

　　9Cu，% ≤0.03

　　10尺寸精度 φ<20mm±0.2

　　φ≥201%以內

　　11運行壽命約20萬公里30萬公里以上

　　5.3模具鋼

　　據國際模協秘書長羅百輝介紹，中國進口高端模具比國內生產的模具還要多，說明模具鋼的產業化和工程化存在極大差距。對大型精密模具，例如C級以上汽車覆蓋件模具，兆瓦級以上風機模具，動車組齒輪箱模具及超高速>300km/h精密模具要給予更多的重視和開發。

來源：華夏模具網

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