第一節(jié) 不銹鋼產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展趨勢
目前世界不銹鋼產(chǎn)量中約有76%屬于300系品種。因此，鎳金屬市場價格大幅度波動對鎳鉻系不銹鋼材市場價格影響很大。倫敦金屬交易所鎳金屬現(xiàn)貨價格猛漲，目前仍居高不下，這樣，鎳鉻系不銹鋼材生產(chǎn)成本上升，導(dǎo)致鎳鉻系不銹鋼材市場一部分份額被其替用材料所取代。近年來，鉻系不銹鋼材和低鎳系不銹鋼材如200系發(fā)展加快，因此，未來，鉻系不銹鋼品種和低鎳不銹鋼品種需求量將會增加。
一、200系即鉻一錳一氮系不銹鋼品種
在第二次世界大戰(zhàn)期間，因鎳金屬資源供應(yīng)不足，德國最先開發(fā)出以錳一氮代替一部分鎳的不銹鋼品種。上世紀50年代，美國也因缺乏鎳金屬資源，通過深入 研究 開發(fā)，將錳一氮代鎳的不銹鋼品種定型化，成功研制出高錳系不銹鋼品種，即200系不銹鋼品種。200系不銹鋼品種中常有的有AISl201型（即含鉻16%至18%、錳5.5%至7.5%、鎳3.5%至5.5%、氮<；0.25%）、202型、205型及印度開發(fā)的JI、J4（含銅）等品種型號，其成本比304型低25%，適用于弱腐蝕環(huán)境普通用途領(lǐng)域如器具、廚具、室內(nèi)裝修等，其可焊性較差，但是，其強度高、冷加工性能好，其耐腐蝕性相當于304型，將來有可能取代304型不銹鋼品種型號，獲得廣泛使用。
二、400系不銹鋼品種
常用的400系不銹鋼品種中有含鉻18%的430型及含鉻13%的410型和420型不銹鋼型號，其中430型不銹鋼型號使用量最大。430型不銹鋼型號特點是，價格便宜、熱膨脹系數(shù)小、耐氯化物應(yīng)力腐蝕性優(yōu)于300系不銹鋼品種；但是，其不足之處是，成形性能、可焊性及抗張強度小于304型不銹鋼型號，因此，其使用領(lǐng)域有限。在含鉻量相同情況下，如在大氣、淡水及硝酸這樣氧化性介質(zhì)中，400系不銹鋼品種耐腐蝕性能與300系不銹鋼品種相同，并且通常400系不銹鋼品種耐腐性能優(yōu)于200系不銹鋼品種。400系不銹鋼品種目前加入微量鈮、鈦、銅和鋁元素可以提高其深沖性能、可焊性、耐腐蝕性能和抗高溫強度，可部分取代304型不銹鋼型號。目前加上述微量元素后的400系不銹鋼品種的型號有SUS430LX、430JIL、444、445M2、NSS447M1等。美國和日本把這些型號廣泛用于汽車排氣管（409型和410L型）、洗衣機內(nèi)筒（430型）、餐廚具、家電產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備、熱水器、房頂板、幕墻及電廠設(shè)備。
三、雙相不銹鋼品種
雙相不銹鋼品種是一種高鉻低鎳不銹鋼品種，不僅具有良好的韌性和可焊性，而且具有較高屈服強度和耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能。目前雙相不銹鋼品種中使用量最大的是，SAF2205（22%鉻-5%鎳-3%鉬-0.15%氮）。雙相不銹鋼品種發(fā)展方向則是，減少鎳，提高錳、氮元素含量。第二代雙相不銹鋼品種代表性型號是，阿維斯•波蘭瑞特公司開發(fā)研制的LDX2101（21.5%鉻-5%錳-1.5%鎳-0.22%氮），其耐腐蝕性能與316型不銹鋼型號相當，其強度是304型不銹鋼型號的兩倍，其機械性能與2205型不銹鋼型號相當，其未來應(yīng)用領(lǐng)域有：橋梁結(jié)構(gòu)、桶槽、容器、火車結(jié)構(gòu)及熱水器。
第二節(jié) 不銹鋼國內(nèi)石油工業(yè)應(yīng)用前景廣闊
一、不銹鋼在油井管和鉆桿中的應(yīng)用
隨著勘探開發(fā)鉆井設(shè)備不斷更新改進，鉆井新工藝、新技術(shù)不斷發(fā)展，技術(shù)水平不斷提高，鉆井速度加快、鉆井深度增加（最深一口井深達7313米）。特別是近些年來，在陸地、海洋的復(fù)雜地層、復(fù)雜環(huán)境地區(qū)，大斜度定向井、大位移水平井、叢式井、開窗側(cè)鉆井逐年增多。這些不同類型油氣井在鉆進過程中，往往由于鉆遇地層地質(zhì)條件變化等原因，使井斜角度和方位不斷發(fā)生變化，以致井身的井斜角度和井斜方位偏離目的層方向。因此，隨鉆過程中，要不斷對井斜角度和方位進行監(jiān)測，以便及時對定向井進行定向、扭方位、造斜、增斜、穩(wěn)斜修正，使井身沿預(yù)定方位安全、順利、快速、準確鉆達目的層。
定向井作業(yè)常用的測斜儀有磁性螺盤測斜儀和陀螺測斜儀兩種。當使用磁性螺盤測斜儀測井斜和方位時，需在鉆柱下部連接一定長度用弱磁性（即順磁性）不易磁化的不銹鋼制成的厚壁無磁鉆鋌（壁厚一般在30mm-103mm之間）。其除與用普通鉻鉬合金鋼制成的厚壁鉆鋌（壁厚一般在30mm-103mm之間）在鉆井作業(yè)中共同對井底頭施加一定的破碎巖層壓力外，還要起到以下作用：衰減與無磁鉆鋌上、下相連接的鐵磁性合金鋼鉆柱磁場，且自身又不因與鐵磁性鉆柱連接而產(chǎn)生感應(yīng)磁場，為單點或多點磁性螺盤測斜儀安放位置提供一個不受周圍任何磁場干擾情況下，準確測量井斜方位角的測量環(huán)境。因此，要求無磁鉆鋌不但要具有和普通合金鋼鉆鋌相同的物理性能和強度，同時還要有很好的磁性能（即很低的相對導(dǎo)磁率μΥ和磁均勻性△B）。
據(jù)統(tǒng)計，我國無磁鉆鋌年消耗約400根-450根（約600噸），其中國產(chǎn)無磁鉆鋌比例已達60%以上，且價格較進口低20%-40%。
此外，一些含高H2S、CO2、CL-、O2等腐蝕介質(zhì)油氣井的開發(fā)，將需要各種規(guī)格的薄壁不銹鋼油井管以及石油鉆桿。國外一般使用9Cr、13Cr、22Cr、25Cr、29Cr不銹鋼和抗腐蝕性的特殊鉆桿，并廣泛用于嚴重腐蝕地區(qū)油氣田。雖然我國由日本引進的鉆桿生產(chǎn)線可以生產(chǎn)各種規(guī)格的專用抗腐蝕性鉆桿，但是當前，面對我國嚴重腐蝕油氣田的開發(fā)，如何研制、開發(fā)既符合我國國情又能滿足油氣田使用性能要求、價格便宜的耐蝕不銹鋼油井管，仍是擺在我們面前亟待解決的課題。
二、不銹鋼在油氣輸送管及其設(shè)備中的應(yīng)用
油井管和天然氣井用管材在高溫、高CO2分壓和高CL-、H2S濃度條件下工作時，常被CO2腐蝕并產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。輸送石油、天然氣的管道也是如此，因此也要求具有與油井管材料一樣的耐腐蝕性能。
以前這種管道管使用注入防腐劑的合金管，后來發(fā)展到使用雙相不銹鋼等耐腐蝕鋼管。近幾年，日本廠家又開發(fā)出一種CO2環(huán)境下使用的11Cr及在CO2+微量H2S環(huán)境下使用的12Cr管道用馬氏體不銹鋼管。
普通合金管注入防腐劑會提高成本，且在高溫下效果也不穩(wěn)定，如果防腐劑泄露還會污染環(huán)境。雙相不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能，相對其他材料而言，采用合適級別的雙相不銹鋼可以保證設(shè)備使用壽命長、維修方便，雖然一次性材料成本較高，但是長期看來成本低廉。
雙相不銹鋼按照耐點蝕、縫蝕的能力，可以分為低級雙相不銹鋼、標準雙相不銹鋼、超級雙相不銹鋼。雙相不銹鋼抗點蝕的能力是奧氏體不銹鋼的兩倍多，與之相比，雙相不銹鋼具有更好的抗CL-應(yīng)力腐蝕裂紋的能力。雙相不銹鋼韌性、焊接性能好，規(guī)格多樣，因而應(yīng)用廣泛，油氣工業(yè)是其應(yīng)用特別成功的一個領(lǐng)域。
雙相不銹鋼理想的組織是鐵素體和奧氏體各占50%，實際生產(chǎn)過程中，綜合考慮各種合金元素的作用，通過調(diào)整各種元素的配比，來獲得理想的組織和性能。在西氣東輸工程中的克拉2氣田管道項目建設(shè)中，就采用了2205雙相不銹鋼，母材中鐵素體相比例的范圍為40%-60%，焊縫金屬及熱影響區(qū)中鐵素體相比例的范圍控制在30%-60%。
近年來雙相不銹鋼不僅已被廣泛用于各大石油公司的主要管道系統(tǒng)開發(fā)，并且也是海上采油采氣輸送工程的主要材料。標準雙相不銹鋼在甜、濕、酸服役環(huán)境下表現(xiàn)很好。而普通碳素鋼因內(nèi)部腐蝕率較高，盡管可以采用外加防腐劑來防止外部腐蝕，卻不能有效地防止內(nèi)部腐蝕。不僅如此，在50℃以上的環(huán)境溫度下，還可能會導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕裂紋（SCC），所以雙相不銹鋼也就逐步取代了300系列不銹鋼。隨著H2S在輸送油氣中的濃度增加，同時伴隨著輸氣溫度、壓力及管道溫度的增加，超級雙相不銹鋼開始用于管道系統(tǒng)、閥門、熱交換器、壓力容器等。當石油工業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向高溫、高壓工程時，超級雙相不銹鋼將會更多地被采用。一般的管道處理系統(tǒng)，將會采用200噸-1000噸超級雙相不銹鋼。此外，超級雙相不銹鋼還可用于低壓輸送系統(tǒng)、海底輸送管道。但由于雙相不銹鋼價格較高，其產(chǎn)品的推廣受到影響。
據(jù)報道，近年在管道輸送中一種新型的馬氏體不銹鋼被研制出來。川崎制鐵開發(fā)了COL環(huán)境下使用的0.0lC-11Cr-1.5Ni-0.5Cu-0.01N及在CO2+少量H2S環(huán)境下使用的0.0lC-12Cr-5Ni-2Mo-0.01N管道管。這兩種鋼的強度都是X80級，夏比沖擊值在100J（-40℃，焊接狀態(tài)）以上，具有無需預(yù)熱和焊后不做熱處理也不會產(chǎn)生裂紋的優(yōu)異焊接性能。由于含碳量減低后，鉻碳化物減少，鋼的耐腐蝕性能得以大大提高，此外，還具有足夠的低溫韌性。所以它完全可能取代采用防腐劑的鋼管和價格昂貴的雙相不銹鋼，作為油氣輸送管道用材。
三、不銹鋼在煉化企業(yè)中的應(yīng)用
近幾年煉化 行業(yè) 中不銹鋼的用量日益增多，但是隨著石油加工業(yè)向現(xiàn)代化、大型化和高效化的發(fā)展，腐蝕問題越來越突出，需要越來越多的低C、超低C、高純鐵素體等高度不銹無縫鋼管及不銹鋼焊管。
在石油加工中，常減壓、蒸餾、催化裂化、延遲焦化、脫硫加氫精制等造成管線受到不同程度的腐蝕。據(jù)了解，如果一套大型煉廠加工裝備用鋼7590噸，其中防腐蝕部分用鋼617噸。除殼體內(nèi)層用不銹鋼板外，其加熱爐管、換熱器管、冷凝器管、循環(huán)及輸送管道，也多使用不銹耐蝕鋼管。我國大、中、小型石油煉廠，估計每年維修用不銹耐蝕無縫鋼管2000噸左右，以304、304L、316、316L高鎳或高純鐵素體不銹無縫鋼管為主，還有少量的Incoloy800，其中外徑φ19mm-φ630mm的占63%。
國產(chǎn)00Crl8Ni5Mo3Si2N雙相不銹無縫鋼管，用于煉油廠加氫裝備、聚氯工烯生產(chǎn)裝備，效果良好，已為用戶所認識。隨著VOD精煉技術(shù)的進步，高鎳和高鎳雙相鋼的生產(chǎn)將會使雙相不銹鋼無縫鋼管的應(yīng)用范圍進一步擴大。
高純鐵素體不銹鋼，用于抗各種氧化介質(zhì)、適中的還原介質(zhì)及鹵化介質(zhì)引起的點蝕、縫蝕、應(yīng)力腐蝕，優(yōu)于316L，已廣泛用于換熱器、煉油設(shè)備的氯化或腐蝕苛刻的環(huán)境中。Incoloy800系列屬Fe-Ni-Cr合金，具有很好的抗氧化、抗硫化能力，已廣泛用于乙烯裂化爐管、熱交換器、加氫裂化、加氫脫硫等裝置上。
除了鋼管，石油煉化設(shè)備制造和維修還使用321-316L等牌號的中厚不銹鋼板、石油化工容器用冷軋不銹鋼薄板（通常為0.3mm-0.6mm、1219mm-1520mm、SUS316，表面狀態(tài)為NO.2B/2D）。
四、壓力容器用不銹鋼
在壓力容器不銹鋼的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用方面，鐵素體？奧氏體雙相不銹鋼取得了較大的技術(shù)進展，其中00Crl8Ni5Mo3Si2較為完善，已在壓力容器中得到了應(yīng)用。該鋼在耐應(yīng)力腐蝕和耐孔蝕等局部腐蝕方面與18-8型不銹鋼相比更顯示出獨特的優(yōu)越性。太原鋼鐵公司已成功地生產(chǎn)了00Crl8Ni5Mo3Si2熱軋中板和冷軋薄板，該雙相不銹鋼已列入了JB4732-95標準和GBl50-1997。
另外，一種在普通奧氏體不銹鋼基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高合金奧氏體不銹鋼00Cr20Nil8Mo6CuN，具有優(yōu)良的抗點蝕、間隙腐蝕、均勻腐蝕和應(yīng)力腐蝕的能力，熱成型和冷成型均有良好表現(xiàn)，可焊性能良好。
在國外它已經(jīng)發(fā)展為一種成熟的耐蝕材料，在國內(nèi)使用效果也較為良好。另一種高級奧氏體不銹鋼00Cr20Ni25Mo6.5CuN，其中Cr具有抗氧化性介質(zhì)腐蝕能力，Mo、N、Cu具有提高抗點蝕、縫蝕和應(yīng)力腐蝕的能力，兼有高強度、高耐蝕性及高熱穩(wěn)定性能，國外已將其廣泛用于煉油工業(yè)的原油蒸餾設(shè)備、海洋平臺系統(tǒng)等容器及管道上。
此外，近幾年來我國爆炸不銹鋼復(fù)合鋼板已在壓力容器中得到廣泛應(yīng)用。其中復(fù)合鋼板中的復(fù)層鋼板有奧氏體不銹鋼（如0Crl8Ni9、0Crl8Ni10Ti、00Crl7Nil2Mo2、00Crl9Ni10、00Crl7Nil4Mo2）、鐵素體不銹鋼（如0Crl3A1）、馬氏體不銹鋼（如0Cr13），還有鐵素體？奧氏體雙相不銹鋼（如00Crl8Ni5Mo3Si2）；基層鋼板既有碳素鋼（如Q235-A、20R），也有低合金高強度鋼板（如16MnR）、中溫抗氫鋼板（如15Cr-MoR）；還有低合金鍛件（如16MnⅢ等）。由此可見，我國爆炸不銹鋼復(fù)合板的品種較為齊全。
五、不銹鋼焊管在石油 行業(yè) 的應(yīng)用
隨著脫硫技術(shù)、真空脫氣技術(shù)、熱軋技術(shù)及檢測技術(shù)的改進，在許多發(fā)達國家，直縫電阻焊不銹鋼管正在代替無縫鋼管，也逐步用于石油套管、管線輸送管、油管、化工管道等。
在日本，近20年來不銹鋼焊管的年產(chǎn)量始終約為不銹鋼總產(chǎn)量的5%，材質(zhì)主要是Ni-Cr奧氏體不銹鋼焊管和無Ni的Cr鐵素體不銹鋼焊管，主要應(yīng)用于耐腐蝕管道系統(tǒng)、鍋爐熱交換器等領(lǐng)域，其中在石油化工 行業(yè) 中的市場份額占到54%。在生產(chǎn)資料市場中，以耐腐蝕管道系統(tǒng)為最主要的領(lǐng)域，約占年產(chǎn)量的95%以上。在德國，以德馬克-米爾公司產(chǎn)品為代表的焊管生產(chǎn)設(shè)備，可生產(chǎn)石油鉆采等高級焊管。國內(nèi)近幾年不銹鋼焊管市場主要還在建筑裝飾 行業(yè) ，石油工業(yè)用耐腐蝕不銹鋼焊管尚屬空白。
第三節(jié) 不銹鋼在城市裝飾中應(yīng)用前景看好
隨著我國建裝潢產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，不銹鋼、冷彎型鋼等環(huán)保型綠色鋼材，越來越受到市場青睞，上海成名金屬制品有限公司近期成功開發(fā)，采用不銹鋼、冷彎型鋼工藝制成的建裝潢產(chǎn)品，包括不銹鋼陰、陽角條及易拆卸式超越暗插龍骨等，有效填補建材 行業(yè) 空白，且投放市場后備受好評，發(fā)展前景廣闊。
這些年來，我國房地產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，有力拉動建裝潢產(chǎn)業(yè)，據(jù)有關(guān)專家 分析 ，“十五”期間我國住房裝修產(chǎn)值將以每年20%的速度遞增，預(yù)計裝修建材需求將突破6500億元人民幣，總體處于絕對擴張階段。
據(jù)有關(guān)部門估算，住宅投資的誘發(fā)系數(shù)為2.5～1.7，換言之，每投入100元人民幣的住宅投資，可拉動150～170元人民幣的相關(guān)產(chǎn)業(yè)（建材、冶金、商業(yè)、服務(wù)業(yè)等許多 行業(yè) 的發(fā)展）需求每銷售100元人民幣的住宅，可以帶動130～150元人民幣的其它商品銷售。
上海成名金屬制品有限公司經(jīng)理管成名表示，當前建裝潢對于節(jié)能、環(huán)保等十分重視，所用的建材都需具有節(jié)能、環(huán)保功能，對于鋼材也不例外，要求耐腐蝕、無污染、節(jié)能等綠色鋼材，因此，不銹鋼、不銹鋼成型的冷彎型鋼等鋼材，廣受建裝潢業(yè)看好，市場前景十分巨大。
上海成名金屬制品公司瞄該市場商機，積極研發(fā)不銹鋼建裝潢產(chǎn)品，將更多的不銹鋼、冷彎型鋼產(chǎn)品推向建裝潢市場，近來再度成功開發(fā)出叁項擁有上海實用專利的建裝潢產(chǎn)品，已申請國家專利。
其中一項為應(yīng)用于室內(nèi)裝潢的不銹鋼陰、陽角條，該項產(chǎn)品系以不銹鋼為原料經(jīng)冷彎成型，采用獨特的設(shè)計，使不銹鋼角條與瓷磚相結(jié)合，兩者融為一體，永不脫落，且不易老化和損壞，有效取代傳統(tǒng)以塑膠制成的陰陽角條。
以塑膠制成的陰陽角條，與瓷磚結(jié)合時容易損壞和脫落，且塑膠制品存在一定的污染，還容易老化，存在安全隱患，也不符合綠色住宅發(fā)展方向因此，不銹鋼陰陽角條問世后，立即受到市場的認可和好評，市場潛力無窮。
此外，不銹鋼門窗亦為上海成名金屬制品公司積極開發(fā)的建裝潢產(chǎn)品，該公司表示，現(xiàn)在我國建門窗市場產(chǎn)品日漸豐富，各種系列品牌產(chǎn)品琳滿目，滿足不同層次的消費需求，形成以鋁、塑、木、鋼四大系列為主的多元化市場結(jié)構(gòu)。
在鋼門窗系列中，不銹鋼產(chǎn)品具有較大的競爭優(yōu)勢不銹鋼門窗具有耐腐蝕、無污染、強度高、不老化、不褪色、施工簡單、維修方便等特點，倍受消費者青睞，在市場上有一定份額，因此，可以預(yù)見不銹鋼門窗在建裝潢市場上的發(fā)展前景。
另上海成名金屬制品公司研制開發(fā)出采用冷彎成型工藝制成的易拆卸式超越暗插龍骨，取得上海市的實用專利，填補我國國內(nèi)建材 行業(yè) 的一項空白。據(jù)悉，該產(chǎn)品是以鍍鋅鋼板為材料，經(jīng)過冷彎、彎軋成型，用于支撐室內(nèi)屋項的龍骨。
高層建的每個樓層屋內(nèi)都必須安裝消防噴淋裝置、中央空調(diào)用管道、照明用電線管線等，若采用傳統(tǒng)施工方式，考慮今后的管道檢修或更換等因素，天花隔層的空間一般需要1.5米，而采用易拆卸式超越暗插龍骨，則隔層空間可減少一半，使建的空間得到充分利用統(tǒng)計顯示，該項專利產(chǎn)品應(yīng)用后，原來3層高度的建現(xiàn)在可建成4層，有效節(jié)約土地資源。
同時由于隔層空間縮小，中央空調(diào)等能源獲得充分利用，取得較好的節(jié)能效應(yīng)。再者，采用冷彎型鋼成型的龍骨，強度高、沒有污染、施工簡單、容易拆卸且整潔美觀，投放市場后立即受到裝潢業(yè)的好評。
據(jù)了解，“十五”期間伴隨城市化進程加快，中小城鎮(zhèn)住房建設(shè)及對裝飾建材的需求將有大幅增長隨著人民生活水的提高，對高品質(zhì)、多功能的綠色建材產(chǎn)品的需求也將有較快增長，預(yù)料我國城鎮(zhèn)裝飾建材市場將伴隨消費需求由吃、穿、用為主，向住、行為主升級，而保持持續(xù)繁榮。
根據(jù)我國住宅發(fā)展 規(guī)劃 ，在今后10年內(nèi)，每年至少要竣工住宅建面積2億平方米，城鎮(zhèn)住房實有總面積即達50多億平方米，有裝修需求的房屋達9000多萬套，若再加上原住房不成套或套型不合理的要素，未來年住房市場及裝飾建材市場還會繼續(xù)繁榮。
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