高性能鋼材研發(fā)需加速 綜合性能要提高

未來下游行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級，也對鋼鐵產(chǎn)品提出了新的要求，如對鋼材的耐磨性、耐沖擊性、耐疲勞性、低溫韌性、耐腐蝕性等方面的綜合要求將提高。

建筑行業(yè)方面，鋼結(jié)構(gòu)的安全性與經(jīng)濟性對鋼材提出了新的要求。從安全性與經(jīng)濟性考慮，鋼結(jié)構(gòu)需要高韌性、低屈強比鋼材。高韌性可保證材料在裂紋開始擴張之前具有足夠的塑性變形能力，不發(fā)生脆性斷裂。因此，采用高強度鋼的建筑鋼結(jié)構(gòu)，對沖擊韌性以及伸長率的要求更高。從改善加工性考慮，需要鋼材具備良好的焊接性能。由于鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝多在現(xiàn)場焊接，不能夠進行預(yù)熱和焊后處理，且經(jīng)常采用大線能量的高速焊接，對鋼材焊接性能的要求尤其嚴格。從耐久性與安全性考慮，鋼結(jié)構(gòu)鋼材應(yīng)具備良好的耐蝕性、耐候性、耐火性、抗震性。

船舶行業(yè)方面，綠色環(huán)保對鋼材提出了新的要求。未來幾年，全球油船訂單將呈現(xiàn)上升勢頭，油船貨油艙作為油船上承載原油的主體容器，其用鋼多為厚板，數(shù)量大約占到油船用鋼總量的40%~45%，全球需求量達到數(shù)百萬噸/年。國內(nèi)大型油輪的建造一般使用A32、D32、A36、D36船板鋼，但是這類傳統(tǒng)高強船板在服役過程中耐腐蝕性能較差。特別是近年來中東高硫、高酸原油被大量開采、運輸，油船貨油艙的腐蝕問題日益嚴重，使得油船的壽命大大縮短，甚至威脅到原油運輸?shù)陌踩?

新日鐵和日本郵船合作，在世界上率先開發(fā)出油輪油倉底面用高耐蝕性厚鋼板并實用化。該鋼板的耐腐蝕性約為普通厚鋼板的5倍，不必進行防腐蝕涂裝，所以不須使用涂料和有機溶劑，使船舶成為環(huán)境友好型船舶。而且，由于無防腐蝕涂裝，可以大大降低造船、維護、維修的成本。目前，由日本提出并制訂的油船貨油倉耐蝕鋼性能標準即將啟用，給我國造船行業(yè)帶來了巨大壓力。建議相關(guān)鋼鐵企業(yè)加快研制和生產(chǎn)大型油船貨油倉用耐蝕船板鋼，滿足我國新型油輪建造的要求。實現(xiàn)儲運用耐蝕船板的國產(chǎn)化，不僅可以打破國外相關(guān)技術(shù)壟斷，提升我國耐腐蝕鋼的技術(shù)水平，還將有效促進我國造船和航運行業(yè)的技術(shù)進步。

石油行業(yè)方面，惡劣的地質(zhì)條件和新工藝對鋼材提出了新的要求。“十二五”期間，作為我國石油天然氣開發(fā)主戰(zhàn)場的塔里木和川渝地區(qū)，油井管服役條件更加復(fù)雜和嚴酷。對所用設(shè)備材料性能也提出了新的要求。在鉆柱構(gòu)件方面，高含H2S氣田開發(fā)對鉆柱構(gòu)件的抗氫損傷性能是重大的挑戰(zhàn);強化鉆井大鉆壓、高轉(zhuǎn)速、高泵壓對鉆柱構(gòu)件強度特別是抗扭強度、疲勞和腐蝕疲勞抗力提出了新的、更高的要求。對超高強度鉆桿、高強度抗硫鉆桿、高抗扭接頭鉆柱構(gòu)件等高端產(chǎn)品的需求增加。在套管和油管方面，高溫高壓井使套管和油管柱承受的壓力增加，而承壓能力降低;H2S、CO2和Cl-單獨或復(fù)合作用下，油套管的腐蝕都是相當(dāng)嚴重的;特殊地質(zhì)條件如鹽巖層塑性流動、疏松砂巖油層出砂、山前構(gòu)造等對管柱抗擠性能提出了特殊要求。對高強度抗硫油套管、雙相不銹鋼油套管、耐蝕合金油套管、高抗擠套管等高端產(chǎn)品需求增加。未來重點發(fā)展的高端產(chǎn)品包括性能更好的X80鋼級焊管、X90和更高鋼級焊管、滿足-45℃低溫韌性要求的高強度鋼管、抗大變形管線鋼及焊管、深海油氣管道鋼管、酸性服役鋼管等。

橋梁方面，安全性對鋼材提出了新的要求。在橋梁建設(shè)方面，與以往相比，我國橋梁用鋼大體上沿著低碳鋼—低合金鋼—高強度鋼—高性能鋼這條軌跡在發(fā)展。但我們在理論研究的深度、實用化的廣度、高性能鋼拓展的進度上與國外相比仍有一定差距。今后，將從進一步提高對橋梁鋼要求的強度、斷裂韌性、焊接性、耐蝕性以及加工性能的角度出發(fā)，將各項性能提高到最佳范圍的材料，推廣“高性能鋼材BHS”。

機械行業(yè)方面，產(chǎn)品升級對鋼材提出了新的要求。在傳統(tǒng)裝備制造業(yè)中，工程機械用鋼向高強度、高耐磨性、特種性能鋼材發(fā)展;新能源機械設(shè)備，如風(fēng)電設(shè)備要提高軸承鋼壽命，這就要求提高軸承鋼的純凈度減少夾雜物;重型機械用鍛件要求解決鋼材機加工能力和熱處理水平;通用機械用鋼向易切削鋼、非調(diào)質(zhì)鋼、銀亮鋼材等品種發(fā)展。

在航空設(shè)備如飛機的制造中，也對鋼材提出了較高要求。在飛機結(jié)構(gòu)中，需要使用鋼材的地方有飛機齒輪、飛機發(fā)動機曲軸、飛機機身大梁或骨架、飛機起落架等。不同部位對于鋼材的要求也各不相同。飛機齒輪、曲軸等要求鋼材在具備一定硬度的同時還要有良好的韌性，特別是低溫沖擊韌性。而飛機起落架、大梁、骨架用鋼則要求鋼材擁有高屈服強度以及抗高溫性，對超高強度結(jié)構(gòu)鋼提出了更高的要求。

綜合來看，在減量化的需求下，薄規(guī)格、高強度、新性能等鋼材的需求將越來越大，在“十二五”期間，研發(fā)和生產(chǎn)高性能、低成本的耐候、耐蝕鋼，開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，擴大使用量，將成為鋼鐵行業(yè)品種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要任務(wù)之一。

來源：中國投資咨詢網(wǎng)

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