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“超级不锈”短缺 中国高端制造材料之殇

【铝道】很长一段时间内， 低端过剩、高端短缺 是我国装备制造业的转型升级之痛。现如今，发展高端装备制造业，其所用材料的普通不锈钢已经不能满足要求，加快研制具有更高性能的超级不锈钢已成当务之急。

从日前举行的靠前届超级奥氏体不锈钢及镍基合金国际研讨会上了解到，目前世界范围内高性能不锈钢产量约30万吨，而中国产量只有1万吨。中国是世界不锈钢生产大国，但远非不锈钢强国。

中国特钢企业协会不锈钢分会名誉会长李成表示，目前我国高性能不锈钢和镍基合金材料的数量无法满足国内需求，并且品种质量与国外相比也存在不少差距。

世界通用的很多耐蚀材料和高温材料国内还没有生产，（这项任务）恐怕仅依靠中国企业无法完成，特别是一些品种需要全球相关各方企业的共同努力。 李成表示，本届国际研讨会旨在通过学习、交流，借助世界以及国内生产厂商的力量，共同推进中国超级不锈钢和镍基合金的健康发展。

中国力量 日渐成熟

纵观国内，我国不锈钢生产企业既有老牌劲旅，也有不少新生力量，既有大型国有企业，也有民营企业的佼佼者。老牌企业包括抚顺特钢、攀钢长城特钢等，近年来永兴特钢、浙江久立特材和江苏武进不锈逐渐成长起来，成为后起之秀，他们的产品不仅满足了国内需求，而且已经出口国外。

李成坦言，近年来我国不锈钢生产领域的进步有目共睹。首先，国内不锈钢生产装备已经今非昔比，取得了长足进步。以挤压机为例，我国不但有3000吨等级的挤压机，还有三四台6000吨等级的挤压机，较高5万吨等级的挤压机也已经出现。同时，工艺水平也实现了质的飞跃。 过去我们炼制一些特殊材料都是采用双真空、电渣，现在已经在不少方面实现了改进和突破。譬如有些钢种不再用大锭改用连铸，有些钢种不用挤金刚砂轮压改为穿孔，这些都带有中国创造的精神。 李成说。

沪东造船、太钢等企业则是不锈钢领域 中国力量 的典型代表。

LNG船是世界公认的具有高技术、高附加值、高可靠性的船舶，是世界民船建造皇冠上的明珠。液化天然气船需要能够保证-163℃下运输天然气的能力，船上货物操控系统必须能够承受巨大温度变化下处理液货的能力。

特殊的液货系统，特殊的主推进系统和船体结构长寿命要求以及低温钢在船体结构上的大量应用，构成了LNG船的显著特点。 沪东中华造船（集团）有限公司高级工程师张晓彤表示，沪东造船研制的LNG产品目前均采用GTT-No.96系统，该系统的两层隔膜均为殷钢，即一种铁与36%镍的合金，具有较低的热膨胀率和很高的可焊性。

再如，38000吨级装载IMO一类化学品的双向不锈钢化学品船是迄今为止世界在建的较大化学品船，该船能够装载40多种非常复杂的货物。 这些货物具有各种物理、化学特性，有些具有强腐蚀、剧毒、爆炸等特性，有些需要加热保存，而有些有需要冷却保存，其复杂性可想而知。 张晓彤说。

据他介绍，沪东造船所承接的化学品船，加入DNV船级社，具有双底、双壳结构，其中内壳和内底为双向不锈钢结构，每艘船需要2000多吨双向不锈钢与316L的不锈钢。

太原钢铁集团也在超级奥氏体不锈钢和镍基合金领域获得了重大突破。来自太钢的王热泵岩介绍说，现阶段太钢可按照GB、ASTM、EN等不同标准生产904LheS31254中卷板，同时针对镍基合金展开了深入的基础性及生产性研发工作，目前可工业化、全流程生产028管材及800系列板材，用于油气开采、石油化工等领域。

作为中国生产超级奥氏体无缝钢管的企业，宝钢特钢有限公司首席研究员马天军表示，目前集团的超级奥氏体不锈钢钢种主要包括N08904、S31254等，该系列钢种具有优良的-196℃低温冲击性能，优异的耐热腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀性能。

产品研发与市场应用相结合，利用宝钢、高校及院所资源，保证产品能够快速应用于市场。 马天军表示，今后宝钢将利用自身装备及技术优势，聚焦能源、石油化工等领域，为装备制造技术能力提升，提供材料解决方案。

向国际同行取经

不锈钢分会的较新统计数据显示，2014年上半年，中国不锈钢粗钢产量达到1068.7万吨，同比增长21.2%；不锈钢表观消费量791.1万吨，同比增加106.08万吨，增长13.5%。

中国虽然已经6、当温度接近设定温度时成为世界不锈钢生产和消费大国，但还远不是不锈钢强国。目前世界高性能不锈钢产量约为30万吨，而中国产量只有1万吨。 不锈钢分会秘书长田爱平告诉。

为促进国内高性能不锈钢开发应用，实现由不锈钢大国向强国的转变，本届研讨会主要围绕超级奥氏体不锈钢，镍基合金，以及一些功能材料的研制和应用展开深入探讨，与会企业既包括上游的材料生产企业，也包括下游的应用企业，以期从整个产业链的角度出发，上下协力，共同扭转中国高性能不锈钢 低端混战、高端失守 的尴尬局面。

国内外学习交流是研讨会的一大特色。会上，世界镍基合金产量较大的SMC国际镍合金集团也选派代表参会。SMC公司拥有百年历史，这次他们带来了较新开发的两种高端材料，这表明一家 老企业 依然拥有巨大的创新能力。另一家具有百年历史的Haynes国际公司，也专门带来了两种新型合金材料。来自芬兰的奥托昆普不锈钢公司和来自瑞典的山特维克材料科技公司也分别展示了各自的较新研究成果。此外，国际钼协会、国际镍协会等国际行业协会也分享了世界范围内超级奥氏体不锈钢及镍基合金的较新应用情况。

李成还特别提到，日本冶金工业株式会社，从生产普通不锈钢转为生产高性能镍基合金材料，如今的世界排名已经达到第七位，他们在与用户结合及推广应用方面做了大量工作，这些经验非常值得国内企业学习借鉴。

超级奥氏体不锈钢和镍基合金的高耐蚀特性是与其配套技术密切相关的，而大部分配套技术又是伴随着新领域的开拓而产生。 日本冶金工业株式会社博士王昆表示，因此，要与顾客一起直视困难、解决问题、共同开拓新的市场。

由大变强 任重道远

业内专家指出，发展高端装备制造业，所用材料需要接受更高温度或更苛刻腐蚀环境的考验，而普通不锈钢已经不能满足要求，加快研制和开发更高性能的超级不锈钢及耐蚀耐热合金和特殊功能的材料成为当务之急。以建造LNG船所用的殷钢（含镍量为36%的铁镍合金）为例，目前一条LNG船的殷钢需求量为500吨；到2020年，锦州我国大概需要建设60～65条LNG船，其殷钢的需求量将超过3万吨。再如石化行业，目前我国炼油加工的原油基本上以劣质油如高硫、高酸为主，腐蚀问题变得越来越突出，对高等级钢材的需求随之增加。同时，随着海底油气开发力度逐年加大，所需油井管已经从传统不锈钢转变为镍基耐蚀合金。

李成表示，目前我国在高性能不锈钢和镍基合金领域还存在不少问题。一方面，这两种材料的产量远远无法满足国内发展要求即金属的塑性变形抗力随塑性变形量的增加而增加,如图1所示。现阶段，镍基合金的比例应该占到不锈钢总量的1%左右，世界镍基合金产量约为30万吨；按照这一比例金华，今年我国不锈钢总产量要超过2000万吨。特别是目前世界前十大镍合金生产商中还没有中国企业，我国镍基合金和高性能不锈钢的未来发展空间巨大。

另一方面，与国际先进水平相比，我国高性能不锈钢和镍基合金的品种质量也存在不小差距。现在世界通用的很多耐蚀材料和高温材料在国内还没有生产，这不仅需要中国企业自身的不懈努力，其中一些品种还需要全球相关企业的通力合作。

攀钢集团江油长城特殊钢有限公司高级工程师方轶认为，目前国内在超级奥氏体不锈钢及耐蚀合金研发及生产上的瓶颈制约主要包括：研制不成体系，材料开发种类不足，产品材型不能满足需要、部分材型需要进口，钢厂装备优良、世界一流但生产的产品与国外有差距，压力容器、管道、炉管用材国内基础研究不够、几乎所有相关材料缺乏持久和蠕变性能研究等。

目前超级奥氏体不锈钢大致包括9个牌号，其中只有2个纳入了GB/T中，而应用广泛的典型超级奥氏体不锈钢S31254等并没有纳入其中。 方轶表示，建议由科研单位牵头、联合生产厂，逐步建立起成体系的超级奥氏体不锈钢及耐蚀合金的国家标准。

过往的历史告知我们 他同时指出，近几年国内研究超级奥氏体不锈钢及耐蚀合金的机构逐渐增多，但主要针对材料的冷热加工性能、热处理工艺、腐蚀性能等有较多的论述，但工程设计人员需要了解的一些使用性能论述不多，国内科研机构亟须在其他硬度测试法也都规定有相应的校订标准这些方面开展深入研究，并形成体系。

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