200系列锰系不锈钢发展前景
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200系列(锰系)不锈钢发展前景严旺生Ξ(湖南省锰业协会,湖南长沙 410002)摘 要:论述了200系列(锰系)不锈钢及牌号、生产与消费,中国不锈钢产业发展及镍资源,以锰代镍、节镍型不锈钢的发展现状以及前景。
关键词:200系列;不锈钢;生产;消费;以锰代镍;节镍中图分类号:TG14 文献标识码:A 文章编号:1002-4336(2004)02-0008-05 锰是不锈钢冶炼中重要的合金化元素之一,电解金属锰(以下简称电解锰)、金属锰更是200系列(锰系)不锈钢主要的功能性原料,在200系列不锈钢冶炼生产中对钢的合金化起着重要的作用。
最近几年,中国电解锰、金属锰国内消费量迅猛增长,其主要原因是我国钢铁工业及其特殊钢产业的快速发展,用于低合金钢、合金钢、不锈钢领域的电解锰、金属锰消费量高速增长,特别是以锰代镍、节镍型200系列不锈钢生产的快速发展,更是使电解锰、金属锰国内消费量大幅度增加。
电解锰、金属锰在不锈钢生产中的大量使用,已引起了中国锰业界的高度重视和广泛关注,笔者就与电解金属锰密切相关的200系列(锰系)不锈钢以及其他系列不锈钢作一些论述性探讨,以期锰业界了解掌握相关情况,供有关方面参考。
1 200系列(美国A ISI 标准系列)不锈钢、牌号及含量 200系列不锈钢是国际上通行的称呼,我国亦称之为铬锰系不锈钢或锰系不锈钢或高锰低镍奥氏体不锈钢。
不锈钢按其金相组织结构分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、双相(铁素体—奥氏体)不锈钢和沉淀硬化型或时效硬化型不锈钢;或按化学成分特点分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰(锰系)不锈钢。
铬是不锈钢都含有的元素,镍、锰、钼、氮、钛、铌、铜等是各种不锈钢的合金化元素。
锰既是不锈钢的合金化元素之一,也是200系列不锈钢中用于代镍、节镍的主要合金化元素,具有弱形成和稳定奥氏体的作用,可提高不锈钢的强度。
表1列出了我国不锈钢钢种及一般情况下铬、镍、锰含量和典型代表牌号。
表1 我国不锈钢钢种及铬镍锰含量钢 种铬、镍、锰含量Π%Cr ≥Ni ≥Mn ≤典 型 牌 号铁素体钢17.00 1.500Cr13、0Cr12Ti 、00Cr12、1Cr17Mo 、Y1Cr17、1Cr25Ti 、00Cr18Mo2奥氏体钢18.008.00 2.000Cr18Ni9、Y1Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2、1Cr18Ni9Ti 其中:锰系15.00 3.00≥4.001Cr17Mn6Ni5N 、1Cr18Mn8Ni5N 、1Cr17Mn6Ni5Cu3N 、1Cr15Mn8Ni5Cu2马氏体钢13.00≤0.751.501Cr13、1Cr13Ni2、Y1Cr13、9Cr18Mo 、1Cr17Ni2、3Cr13Mo 、Y11Cr17、Y3Cr13双相钢18.00 5.002.000Cr26Ni5Mo2、1Cr18Ni11Si4A1Ti 、00Cr18Ni5Mo3Si2、00Cr24Ni6Mo3N 、沉淀硬化型钢17.003.001.500Cr17Ni4Cu4Nb 、0Cr17Ni7Al 、0Cr15Ni7Mo2Al第22卷第2期2004年5月中 国 锰 业CHINA ′S MAN G AN ESE INDUSTR YVo1.22№2May 2004收稿日期:2004-03-27作者简介:严旺生(1957-),男,湖南津市人,高级工程师,湖南省锰业协会秘书长。
以锰代镍或用锰节镍的200系列不锈钢,其研发始于二战时期,当时由于战争,镍作为战略物质被有关国家严格控制,镍的供应量严重不足。
为此,美国、德国等便开始了以锰代镍的不锈钢研究。
至20世纪40年代,美国首先开发成功了这种以锰代镍的200系列不锈钢新钢种。
二战结束后,美国镍的供应状况逐步改善,不锈钢生产不再受原料紧张的制约,因此200系列就没有进一步得到更大的发展。
当时几位曾参与研发200系列不锈钢的印度人回到印度后,根据印度富锰缺镍的国情,将在美国开发的200系列的不锈钢品种带回印度进一步研究、应用,结果取得了很大的成功。
目前,美国、日本、德国、法国、中国、韩国、印度等主要不锈钢生产国家,都有200系列的不锈钢标准和牌号。
其中,以美国、中国和俄罗斯在标准中纳入200系列牌号最多。
美国标准最完整,至少有28个200系列不锈钢标准牌号和企业牌号。
印度国家标准中200系列钢种只有1个,但印度Jindal公司200系列不锈钢有J1、J3和J4共3个牌号。
为促进我国锰系不锈钢健康发展,引导、规范生产与消费,加快技术进步,提高产品质量,中国特殊钢企业协会不锈钢分会于2003年12月发布了《Cr-Mn系不锈钢厚板、薄板和钢带技术规范》,规范中纳入了16个牌号,其化学成分中含锰最低的牌号为1Cr17Ni5Mn5N,最高的是1Cr18Mn18MoCuN。
该注意的是,印度J1、J4牌号比较特殊,全球诸多国家和厂商均没有与之相对应的牌号,为便于分析对比,国内外200系列不锈钢相应牌号及化学成分见表2。
表2 国内外200系列不锈钢相应牌号及化学成分(质量分数)Π%国家牌 号化 学 成 分C Mn P≤S≤Si≤Cr Ni Mo N Cu中国1Cr17Mn6Ni5N≤0.15 5.50～7.500.0600.030 1.0016.00～18.003.50～5.50≤0.25美国201≤0.15 5.50～7.500.0600.030 1.0016.00～18.003.50～5.50≤0.25日本SUS201≤0.15 5.50～7.500.0600.030 1.0016.00～18.003.50～5.50≤0.25德国法国英国X12CrMnNiN17-7-5≤0.15 5.50～7.500.0450.015 1.0016.00～18.003.50～5.500.05～0.25中国1Cr18Mn8Ni5N≤0.157.50～10.000.0600.030 1.0017.00～19.004.00～6.00≤0.25美国202≤0.157.50～10.000.0600.030 1.0017.00～19.004.00～6.00≤0.25日本SUS202≤0.157.50～10.000.0600.030 1.0017.00～19.004.00～6.00≤0.25德国法国英国X12CrMnNiN18-9-5≤0.157.50～10.000.0450.015 1.0017.00～19.004.00～6.000.05～0.25中国1Cr18Mn10Ni5Mo3N≤0.108.50～12.000.0600.030 1.0017.00～19.004.00～6.00 2.8～3.50.20～0.30中国2Cr13Ni4Mn90.15～0.258.00～10.000.0600.030 1.0012.00～14.003.70～5.000.20～0.30印度J1≤0.087.00～8.000.0750.0300.7515.00～17.004.00～5.00≤0.10≤1.5 J4≤0.108.50～10.000.0900.0300.7515.00～16.00≤1.20≤0.20≤2.02 200系列不锈钢生产、消费状况2.1 生产目前,200系列不锈钢的生产主要是印度、中国、中国台湾省、韩国以及美国等,其主要代表生产商是印度京德勒带钢公司(Jindal Strips Ltd)、中国太钢、辽宁特钢及众多的民营不锈钢企业、中国台湾烨联钢铁公司和韩国浦项钢铁公司。
2003年全球200系列不锈钢产量占世界不锈钢总量的715%左右,估计约160万t左右,其中印度产量95万t左右。
受镍资源缺乏的制约,近几年我国根据自己的资源状况及国内市场日趋强劲的不锈钢消费需求,加快了以锰代镍、节镍型200系列不锈钢的生产发展步伐。
2003年中国200系列不锈钢产量近30万t,占不锈钢总产量的16%左右。
中国的200系9第2期严旺生:200系列(锰系)不锈钢发展前景列不锈钢主要来自浙江余姚、温州、宁波、嘉兴及湖州,江苏兴化,福建长乐和广东佛山等地的民营企业及太钢、辽宁特钢等部分国有企业。
2.2 消费中国和印度同属世界上2个人口最多的发展中国家,而200系列不锈钢生产量和消费量最大的也恰恰正是这2个国家。
印度在研发、生产、推广应用200系列不锈钢方面已经走在了世界的前列,目前印度的200系列不锈钢产量占世界的60%以上。
2003年印度J4、J1牌号不锈钢,国内消费量约65万t,出口量30万t 左右。
近几年,我国不锈钢消费结构已经发生了显著变化,200系列不锈钢的市场份额快速扩张,消费量急剧增加,消费增长率每年增加5个百分点左右,未来几年我国200系列不锈钢消费增长率每年将提高10个百分点左右。
2003年,我国消费200系列不锈钢已达65万t 左右,比上年增加30万t,占全国不锈钢消费总量的16%左右。
200系列不锈钢国内消费最大的地区在广东,全年消费数量50万t左右,约占广东地区市场份额的50%。
国内市场消费200系列不锈钢主要来源是:印度进口25万t (而上年仅进口1113万t,同比增长了120%),国内企业生产近30万t,中国台湾进口6万t 左右。
3 未来我国不锈钢产业高速发展近几年来,在巨大的国内市场和强劲的消费需求拉动下,我国不锈钢产业高速发展,不锈钢国内消费量正以每年30%以上的速度增长(见表3)。
不锈钢表观消费量、进出口贸易量及进出口贸易增长速度、产能增长速度均居世界第一,继续保持世界不锈钢消费大国的地位。
表3 我国不锈钢产量、进口量和表观消费量Πkt项 目年 份199819992000200120022003产量22030046062811451777进口量69412581238167824362962消费量139116631879228232004200今后几年我国不锈钢产业高速发展,产能将迅猛扩张。
宁波宝新、宝钢集团上五、张家港浦项、常熟益成特、南京港联等企业的不锈钢建设项目已于2003年内建成投产;宝钢集团上一、宁波宝新四期、青岛浦项、广州群众、酒钢、上海克虏伯、吉林铁合金和民营企业浙江宁波阳光、福建吴航等企业的新建、扩建、改造项目,将在2年内相继投产或达产;预计在2005年左右,以上项目将形成500万t不锈钢粗钢生产能力。
太钢、宝钢集团上一、唐钢、包头时代、广钢珠江等企业扩大产能的项目,有可能在2010年前,再新增450万t左右粗钢产能。
若将现有不锈钢企业和民营企业的产能计算在内,到2010年全国不锈钢粗钢产能将接近1000万t。
广州群众二期、吉林长春、攀钢集团、江苏无锡锡丰、福建千兴等一批正在筹划、拟建项目,预计在2010年可能再增加近100万t粗钢产能。
