国内微合金化钢技术发展

微合金化钢的发展可由Nb的总消费量来描述,因为Nb是一种主要微合金化元素,并且75%的Nb产量应用于微合金化钢。20世纪70年代Nb的消费量急剧上升,当时Q345NH耐候板控轧工艺在全世界范围内被采用,同时汽车工业使用量也在增加。20世纪80年代是稳定期,但微合金化钢产量继续增加,Nb消费的稳定是因为钢铁厂效率的提高。如连铸设备的安装,加速冷却等,对给定量的最终产品,这可节省材料。然而在Nb消费量达到饱和点后,在20世纪90年代Nb的需求又显著增加。这是受许多重要的钢铁公司产品结构调整的影响。他们的品种集中在附加值高的产品,包括微合金化钢。在欧洲每吨钢中的FeNb为60g。

　　近年来在社会对钢铁需求发展的拉动下,我国钢铁行业的技术改造呈现意料之外的加速趋势,强烈需求缩小了与国际冶金技术发展的差距。尤为可喜的是,国内对钢的微合金化技术和微合金化钢发展方向、目标和对策已取得了广泛共识。到目前为止,国内对微合金化前景持有乐观的态度,认为势在必行的钢厂占72%,已积极组织微合金化技术应用的企业约占80%,在规划或启动之中的有16%,在开展微合金化钢研发的企业之中,约有56%直接引进国外成熟钢种牌号组织生产,有30%左右的企业主要目的在于改善原有钢材品种性能水平,已进入根据市场需要而创新开发的企业为数不多,约14%左右。

　　为适应我国铁路运输的高速、重载要求,包钢经过多年的研究,对冶炼、连铸、轧制等工艺设备进行了大规模现代化改造,成功开发试制了对时速200km客运专线用60kg/m铌稀土轨。这种钢轨采用连铸工艺生产,在国内还是首创,也符合即将推行EN 标准钢轨制造方法的要求。客运专线用的铌稀土高速钢轨的开发成功,不仅促进了高速铁路用轨的国产化,同时使国产高级别钢轨增强了国际竞争力。

    钢的微合金化最为突出的技术进展是在微合金化钢的开发。其原因不仅在于改进工艺、降低成本的需要,主要是大大改善了钢的力学性能和使用工艺特性。微合金化钢定义为低合金高强度钢范畴,或者说是新一代低合金钢。钢中假如Nb、V、Ti元素的总和不超过0.15%  ,在钢加热——冷却和形变过程中,其碳、氮化物具有溶解——析出行为,对钢的物理、化学性质和力学性能有明显的影响,通常在热机械处理(包括控轧、控冷)状态下作为工程和机械结构用材或冷冲压用材。如桥梁、船舶、工程机械、输电线塔等。

　　随着我国建筑钢结构的快速发展,对建筑钢材提出了越来越高的要求。注重高强度、高性能、大型化、功能化建筑用钢的生产开发。而微合金化钢是建筑钢结构的理想选择,如美国纽约世界贸易中心的两座400多米高的摩天大楼遭到恐怖分子袭击后,仅一小时左右就像融化巧克力一样坍塌了。世界贸易大楼的倒塌对建筑用钢材提出了更高的要求,尤其是耐火和抗震是建筑用钢应重点解决的两大课题。从综合的、长远的角度来看,钢结构建筑仍是今后的发展方向。