很長一段時間內(nèi)，“低端過剩、高端短缺”是我國裝備制造業(yè)的轉型升級之痛。現(xiàn)如今，發(fā)展高端裝備制造業(yè)，其所用材料的普通不銹鋼已經(jīng)不能滿足要求，加快研制具有更高性能的超級不銹鋼已成當務之急。
       記者從日前舉行的第一屆超級奧氏體不銹鋼及鎳基合金國際研討會上了解到，目前世界范圍內(nèi)高性能不銹鋼產(chǎn)量約30萬噸，而中國產(chǎn)量只有1萬噸。中國是世界不銹鋼生產(chǎn)大國，但遠非不銹鋼強國。
       中國特鋼企業(yè)協(xié)會不銹鋼分會名譽會長李成表示，目前我國高性能不銹鋼和鎳基合金材料的數(shù)量無法滿足國內(nèi)需求，并且品種質(zhì)量與國外相比也存在不少差距。
       “世界通用的很多耐蝕材料和高溫材料國內(nèi)還沒有生產(chǎn)，（這項任務）恐怕僅依靠中國企業(yè)無法完成，特別是一些品種需要全球相關各方企業(yè)的共同努力。”李成表示，本屆國際研討會旨在通過學習、交流，借助世界以及國內(nèi)生產(chǎn)廠商的力量，共同推進中國超級不銹鋼和鎳基合金的健康發(fā)展。

       “中國力量”日漸成熟

       縱觀國內(nèi)，我國不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)既有老牌勁旅，也有不少新生力量，既有大型國有企業(yè)，也有民營企業(yè)的佼佼者。老牌企業(yè)包括撫順特鋼、攀鋼長城特鋼等，近年來永興特鋼、浙江久立特材和江蘇武進不銹逐漸成長起來，成為后起之秀，他們的產(chǎn)品不僅滿足了國內(nèi)需求，而且已經(jīng)出口國外。
       李成坦言，近年來我國不銹鋼生產(chǎn)領域的進步有目共睹。首先，國內(nèi)不銹鋼生產(chǎn)裝備已經(jīng)今非昔比，取得了長足進步。以擠壓機為例，我國不但有3000噸等級的擠壓機，還有三四臺6000噸等級的擠壓機，最高5萬噸等級的擠壓機也已經(jīng)出現(xiàn)。同時，工藝水平也實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。“過去我們煉制一些特殊材料都是采用雙真空、電渣，現(xiàn)在已經(jīng)在不少方面實現(xiàn)了改進和突破。譬如有些鋼種不再用大錠改用連鑄，有些鋼種不用擠壓改為穿孔，這些都帶有中國創(chuàng)造的精神。”李成說。
       滬東造船、太鋼等優(yōu)秀企業(yè)則是不銹鋼領域“中國力量”的典型代表。
       LNG船是世界公認的具有高技術、高附加值、高可靠性的船舶，是世界民船建造皇冠上的明珠。液化天然氣船需要能夠保證-163℃下運輸天然氣的能力，船上貨物操控系統(tǒng)必須能夠承受巨大溫度變化下處理液貨的能力。
       “特殊的液貨系統(tǒng)，特殊的主推進系統(tǒng)和船體結構長壽命要求以及低溫鋼在船體結構上的大量應用，構成了LNG船的顯著特點。”滬東中華造船（集團）有限公司高級工程師張曉彤表示，滬東造船研制的LNG產(chǎn)品目前均采用GTT-No.96系統(tǒng)，該系統(tǒng)的兩層隔膜均為殷鋼，即一種鐵與36%鎳的合金，具有較低的熱膨脹率和很高的可焊性。
       再如，38000噸級裝載IMO一類化學品的雙向不銹鋼化學品船是迄今為止世界在建的最大化學品船，該船能夠裝載40多種非常復雜的貨物。“這些貨物具有各種物理、化學特性，有些具有強腐蝕、劇毒、爆炸等特性，有些需要加熱保存，而有些有需要冷卻保存，其復雜性可想而知。”張曉彤說。
       據(jù)他介紹，滬東造船所承接的化學品船，加入DNV船級社，具有雙底、雙殼結構，其中內(nèi)殼和內(nèi)底為雙向不銹鋼結構，每艘船需要2000多噸雙向不銹鋼與316L的不銹鋼。
       太原鋼鐵集團也在超級奧氏體不銹鋼和鎳基合金領域獲得了重大突破。來自太鋼的王巖介紹說，現(xiàn)階段太鋼可按照GB、ASTM、EN等不同標準生產(chǎn)904LheS31254中卷板，同時針對鎳基合金展開了深入的基礎性及生產(chǎn)性研發(fā)工作，目前可工業(yè)化、全流程生產(chǎn)028管材及800系列板材，用于油氣開采、石油化工等領域。
       作為中國首家生產(chǎn)超級奧氏體無縫鋼管的企業(yè)，寶鋼特鋼有限公司首席研究員馬天軍表示，目前集團的超級奧氏體不銹鋼鋼種主要包括N08904、S31254等，該系列鋼種具有優(yōu)良的-196℃低溫沖擊性能，優(yōu)異的耐熱腐蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕性能。
       “產(chǎn)品研發(fā)與市場應用相結合，利用寶鋼、高校及院所資源，保證產(chǎn)品能夠快速應用于市場。”馬天軍表示，今后寶鋼將利用自身裝備及技術優(yōu)勢，聚焦能源、石油化工等領域，為裝備制造技術能力提升，提供材料解決方案。

       向國際同行取經(jīng)

       不銹鋼分會的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2014年上半年，中國不銹鋼粗鋼產(chǎn)量達到1068.7萬噸，同比增長21.2%；不銹鋼表觀消費量791.1萬噸，同比增加106.08萬噸，增長13.5%。
       “中國雖然已經(jīng)成為世界不銹鋼生產(chǎn)和消費大國，但還遠不是不銹鋼強國。目前世界高性能不銹鋼產(chǎn)量約為30萬噸，而中國產(chǎn)量只有1萬噸。”不銹鋼分會秘書長田愛平告訴記者。
       為促進國內(nèi)高性能不銹鋼開發(fā)應用，實現(xiàn)由不銹鋼大國向強國的轉變，本屆研討會主要圍繞超級奧氏體不銹鋼，鎳基合金，以及一些功能材料的研制和應用展開深入探討，與會企業(yè)既包括上游的材料生產(chǎn)企業(yè)，也包括下游的應用企業(yè)，以期從整個產(chǎn)業(yè)鏈的角度出發(fā)，上下協(xié)力，共同扭轉中國高性能不銹鋼“低端混戰(zhàn)、高端失守”的尷尬局面。
       國內(nèi)外學習交流是研討會的一大特色。會上，世界鎳基合金產(chǎn)量最大的SMC國際鎳合金集團也選派代表參會。SMC公司擁有百年歷史，這次他們帶來了最新開發(fā)的兩種高端材料，這表明一家“老企業(yè)”依然擁有巨大的創(chuàng)新能力。另一家具有百年歷史的Haynes國際公司，也專門帶來了兩種新型合金材料。來自芬蘭的奧托昆普不銹鋼公司和來自瑞典的山特維克材料科技公司也分別展示了各自的最新研究成果。此外，國際鉬協(xié)會、國際鎳協(xié)會等國際行業(yè)協(xié)會也分享了世界范圍內(nèi)超級奧氏體不銹鋼及鎳基合金的最新應用情況。
       李成還特別提到，日本冶金工業(yè)株式會社，從生產(chǎn)普通不銹鋼轉為生產(chǎn)高性能鎳基合金材料，如今的世界排名已經(jīng)達到第七位，他們在與用戶結合及推廣應用方面做了大量工作，這些經(jīng)驗非常值得國內(nèi)企業(yè)學習借鑒。
       “超級奧氏體不銹鋼和鎳基合金的高耐蝕特性是與其配套技術密切相關的，而大部分配套技術又是伴隨著新領域的開拓而產(chǎn)生。”日本冶金工業(yè)株式會社博士王昆表示，因此，要與顧客一起直視困難、解決問題、共同開拓新的市場。

       “由大變強”任重道遠

       業(yè)內(nèi)專家指出，發(fā)展高端裝備制造業(yè)，所用材料需要接受更高溫度或更苛刻腐蝕環(huán)境的考驗，而普通不銹鋼已經(jīng)不能滿足要求，加快研制和開發(fā)更高性能的超級不銹鋼及耐蝕耐熱合金和特殊功能的材料成為當務之急。以建造LNG船所用的殷鋼（含鎳量為36%的鐵鎳合金）為例，目前一條LNG船的殷鋼需求量為500噸；到2020年，我國大概需要建設60～65條LNG船，其殷鋼的需求量將超過3萬噸。再如石化行業(yè)，目前我國煉油加工的原油基本上以劣質(zhì)油如高硫、高酸為主，腐蝕問題變得越來越突出，對高等級鋼材的需求隨之增加。同時，隨著海底油氣開發(fā)力度逐年加大，所需油井管已經(jīng)從傳統(tǒng)不銹鋼轉變?yōu)殒嚮臀g合金。
       李成表示，目前我國在高性能不銹鋼和鎳基合金領域還存在不少問題。一方面，這兩種材料的產(chǎn)量遠遠無法滿足國內(nèi)發(fā)展要求。現(xiàn)階段，鎳基合金的比例應該占到不銹鋼總量的1%左右，世界鎳基合金產(chǎn)量約為30萬噸；按照這一比例，今年我國不銹鋼總產(chǎn)量要超過2000萬噸。特別是目前世界前十大鎳合金生產(chǎn)商中還沒有中國企業(yè)，我國鎳基合金和高性能不銹鋼的未來發(fā)展空間巨大。
       另一方面，與國際先進水平相比，我國高性能不銹鋼和鎳基合金的品種質(zhì)量也存在不小差距。現(xiàn)在世界通用的很多耐蝕材料和高溫材料在國內(nèi)還沒有生產(chǎn)，這不僅需要中國企業(yè)自身的不懈努力，其中一些品種還需要全球相關企業(yè)的通力合作。
       攀鋼集團江油長城特殊鋼有限公司高級工程師方軼認為，目前國內(nèi)在超級奧氏體不銹鋼及耐蝕合金研發(fā)及生產(chǎn)上的瓶頸制約主要包括：研制不成體系，材料開發(fā)種類不足，產(chǎn)品材型不能滿足需要、部分材型需要進口，鋼廠裝備優(yōu)良、世界一流但生產(chǎn)的產(chǎn)品與國外有差距，壓力容器、管道、爐管用材國內(nèi)基礎研究不夠、幾乎所有相關材料缺乏持久和蠕變性能研究等。
       “目前超級奧氏體不銹鋼大致包括9個牌號，其中只有2個納入了GB/T20878-2007中，而應用廣泛的典型超級奧氏體不銹鋼S31254等并沒有納入其中。”方軼表示，建議由科研單位牽頭、聯(lián)合生產(chǎn)廠，逐步建立起成體系的超級奧氏體不銹鋼及耐蝕合金的國家標準。
       他同時指出，近幾年國內(nèi)研究超級奧氏體不銹鋼及耐蝕合金的機構逐漸增多，但主要針對材料的冷熱加工性能、熱處理工藝、腐蝕性能等有較多的論述，但工程設計人員需要了解的一些使用性能論述不多，國內(nèi)科研機構亟須在這些方面開展深入研究，并形成體系。

       知識加油站

       超級奧氏體不銹鋼是一種具有高鎳、高鉻、高鉬含量的高合金不銹鋼，具有更好的耐高溫和耐腐蝕性能，是普通不銹鋼不可取代的，廣泛應用于海洋、能源、環(huán)保、石油化工和食品等領域。鎳基合金是指在650～1000℃高溫下具有較高強度與一定抗氧化腐蝕能力等綜合性能的合金，主要合金元素是銅、鉻、鉬。按照主要性能可分為鎳基耐熱合金，鎳基耐蝕合金，鎳基耐磨合金等，廣泛應用于海洋、環(huán)保、能源、石油化工、食品等諸多領域。