El desarrollo del acero inoxidable en el mundo
El acero inoxidable es el mejor entre los materiales metálicos. Tiene muchas propiedades excelentes, como resistencia a la corrosión, resistencia al calor, resistencia a bajas temperaturas, buen rendimiento de procesamiento, etc. El acero inoxidable tiene una apariencia hermosa, bajo costo de ciclo de vida y puede ser 100% reciclado Utilización, por lo que ha sido ampliamente utilizado en varios campos industriales y civiles, y es un muy buen material estructural y funcional.
El acero inoxidable tiene una historia de más de 90 años desde sus inicios a principios del siglo pasado. La invención del acero inoxidable es un gran logro en la historia de la metalurgia mundial. No solo sentó una base material para el establecimiento, desarrollo y progreso tecnológico de la industria moderna, sino que también se expandió en el campo civil. La aplicación también ha mejorado significativamente la calidad de vida de las personas.
Mirando hacia atrás en la historia, hace más de 1,000 años, los pilares de hierro en los antiguos templos indios y los hombres de hierro frente a los antiguos templos chinos, etc., estuvieron expuestos a la atmósfera durante muchos años, al viento, la lluvia y la exposición solar al selenio. , pero eran muy resistentes a la corrosión. Este fenómeno despertó la atención de muchos estudiosos y expertos. De 1820 a 1822, el erudito británico Faraday (M. Faraday) estudió por primera vez el problema de la oxidación del acero de baja aleación como tema. Se puede decir que es el fundador de la investigación del acero inoxidable.
A principios del siglo XX, académicos de Europa, Francia, Gran Bretaña, Alemania y otros países han estudiado sucesivamente las teorías del acero inoxidable y la pasivación: en 20, el francés LBGuillet (LBGuillet), el francés Porter en 1906, Wan (AM Portevin), en 1909 el británico Giesen (W. Giesen) publicó informes metalúrgicos sobre las aleaciones Fe-Cr y Fe-Cr-Ni y descubrió la resistencia a la corrosión de estas aleaciones. De 1909 a 1908, los alemanes P. Monnartz y W. Borchers descubrieron el fenómeno de pasivación y propusieron la teoría de pasivación de aleaciones con alto contenido de Cr. La investigación durante este período fue para el desarrollo de la industria sentó una base teórica con acero inoxidable.
Los tres tipos principales de acero inoxidable (martensita, ferrita y austenita) fueron desarrollados casi simultáneamente por el Reino Unido, Estados Unidos, Alemania y otros países alrededor de 1912. De 1912 a 1913, el británico H. Brearly desarrolló acero inoxidable martensítico. conteniendo 12% a 13% de Cr (equivalente al AISl420 actual); de 1911 a 1914, el estadounidense C. Dantssigen (C. Dantssigen) WR Whitsey desarrolló acero inoxidable ferrítico con un contenido de 14 % a 16 % de Cr (equivalente al actual AISI430 de etapa temprana); de 1912 a 1914, E. Maurer y Strauss en Alemania (B.strauss) desarrollaron acero inoxidable austenítico que contenía C<1%, Cr 15%-40% y Ni<20% (equivalente al tipo tenaz de AISl304); en 1929, Straw de Krupp, Alemania, Sis obtuvo el derecho de patente del acero inoxidable austenítico 18-8 con bajo contenido de carbono.
Al mismo tiempo, para mejorar la resistencia a la corrosión del acero inoxidable, agregaron elementos como Mo y Cu. Para solucionar la corrosión intergranular sensibilizada del acero 18-8, adicionaron mediante experimentos elementos estables como Ti y Nb. En las décadas de 1940 y 1950, Bo desarrolló acero inoxidable Cr-Mn-N (serie 200) que ahorra níquel, acero inoxidable austenítico de carbono ultrabajo (C≤0.03 %) resistente a la corrosión intergranular y desarrolló C en la década de 1960. +N≤150ppm acero inoxidable ferrítico ultrapuro, etc., amplía y mejora aún más la variedad y el rendimiento del acero inoxidable.
Además de las tres categorías anteriores, los otros dos tipos de aceros inoxidables son aceros inoxidables dúplex (es decir, dúplex de ferrita + austenita en la estructura de solución sólida del acero, en la que la segunda fase es ≥15%, pero ahora es Los aceros inoxidables requeridos para la fase son principalmente relaciones bifásicas de hasta 50:50) y aceros inoxidables de endurecimiento por precipitación (es decir, tratamiento térmico en frío para controlar la estabilidad de la austenita y la precipitación de fases en la matriz para aumentar la resistencia del acero inoxidable). acero) están en el siglo XX Se desarrolló con éxito en los años 20 a 30. En 40, Bain y Griffiths descubrieron por primera vez la estructura dúplex.
En 1935, el laboratorio alemán Unieux descubrió que la resistencia a la corrosión del acero inoxidable austenítico que contenía ferrita mejoraría significativamente, obteniendo así la Patente austenita + ferrita para acero inoxidable dúplex. Estados Unidos desarrolló la primera generación de acero inoxidable dúplex AlSl329 (Cr25Ni5Mo2) en la década de 1940 y desarrolló con éxito la segunda generación (metalización con nitrógeno) y la tercera generación de acero inoxidable dúplex (resistencia a las picaduras equivalente en las décadas de 1970 y 1980). Súper DSS con valor ≥ 40).
Acero inoxidable endurecido por precipitación fue desarrollado por primera vez por R. Smith de los Estados Unidos en 1946. En ese momento, desarrolló con éxito un acero inoxidable de endurecimiento por precipitación martensítica 17-4PH, y luego tiene una alta resistencia y puede trabajarse en frío y formarse. Los aceros inoxidables de endurecimiento por precipitación 17-7PH y PH15-7Mo también se han desarrollado con éxito. Hasta el momento, las cinco láminas de acero principales de la familia del acero inoxidable: martensita, ferrita, austenita, acero dúplex y acero inoxidable de endurecimiento por precipitación están básicamente completas.
El progreso de la principal tecnología de producción de acero inoxidable ha promovido el rápido desarrollo del acero inoxidable, especialmente el uso de refinado fuera del horno, la colada continua y el uso de trenes de laminación en frío de varios rodillos han mejorado la calidad del acero inoxidable. , aumentó la tasa de rendimiento y redujo los costos de producción. El primero es la tecnología de fundición de acero inoxidable. En 1910, se utilizaron hornos de crisol para fundir acero inoxidable en lotes pequeños.
Luego, el horno de arco eléctrico inventado por el francés Heroult comenzó la producción industrial a gran escala. Después de entrar en 1940, el estadounidense D. CHilty estudió el equilibrio de temperatura Cr-C y presentó la teoría de la descarburación a alta temperatura y la conservación del cromo, lo que sentó las bases para el desarrollo exitoso del método de soplado de oxígeno de recuperación de horno de arco eléctrico para fundir acero inoxidable. Aunque la chatarra de acero inoxidable se puede utilizar para la producción en este momento, el costo sigue siendo alto y el acero inoxidable sigue siendo un acero de alto precio.
Después de ingresar a la década de 1960, Witten en Alemania y Union Carbide en los Estados Unidos desarrollaron con éxito métodos innovadores de refinación de VOD y AOD, que hicieron posible el uso de materias primas baratas (hierro con cromo con alto contenido de carbono) para fundir acero inoxidable y la pureza del acero. se mejora en gran medida, y el costo de producción de acero inoxidable se reduce significativamente. En la actualidad, los métodos AOD y VOD se han convertido en la principal tecnología para refinar acero inoxidable.
El método AOD representa el 68.7 % de la producción total de acero inoxidable y el método VOD representa el 26.3 %. La segunda es la tecnología de colada continua. Ya en 1857, H. Bessemer obtuvo la patente de la tecnología de colada continua, pero la primera máquina de colada continua de acero inoxidable apareció en los Estados Unidos en 1949. Canadian Atlas Company (Atlas) construyó la primera máquina de colada continua de planchas de acero inoxidable del mundo.
En 1960, Nippon Steel Co., Ltd. de Japón construyó la primera máquina de colada continua de planchones anchos de acero inoxidable del mundo con un ancho de más de 1 m. Desde entonces, la tecnología de máquinas de colada continua de acero inoxidable se ha desarrollado vigorosamente y la proporción de colada continua de acero inoxidable ha superado el 95%, lo que se ha convertido en una tecnología clave para reducir el costo del acero inoxidable y aumentar la tasa de rendimiento. El tercero es un tren de laminación en frío de varios rodillos. El alemán W. Rohn estudió por primera vez un tren de rodillos múltiples con 10 a 18 rodillos de apoyo (más tarde se convirtió en un tren de laminación Sondvik de 20 de alto, pero el ancho no era suficiente), 1932 T. Sendzimir lo desarrolló aún más y desarrolló con éxito el laminador actual de 20 alturas con rodillos tussah de pequeño diámetro.
Debido a que puede rodar anchos anchos, se ha vuelto popular rápidamente. Actualmente representa el 90% de los trenes de laminación en frío de acero inoxidable del mundo. Por supuesto, además de las tres tecnologías mencionadas anteriormente, otras tecnologías como el desarrollo del tren de laminación Steckel, el desarrollo de líneas continuas de recocido y decapado, el desarrollo de la tecnología de recocido brillante y la aplicación de varias tecnologías de prueba y automatización. han promovido la creciente escala de la producción de acero inoxidable. El nivel es cada vez más alto.
El desarrollo y progreso de las tres tecnologías anteriores han mejorado la calidad y reducido el costo del acero inoxidable, de unos pocos miles de dólares por tonelada en el pasado a más de 1,000 dólares a fines del siglo XX. A partir de 20, la producción mundial de fundición de acero inoxidable fue de aproximadamente 2002 millones de toneladas (incluidos los países de la CEI, Europa del Este y China). En 23, el consumo mundial aparente de acero inoxidable fue de unos 2002 millones de toneladas. En 20, la producción mundial de acero inoxidable fue de menos de 1950 millón de toneladas y en 1 fue de 1990 millones de toneladas. Se puede ver que el desarrollo del acero inoxidable es rápido.
El desarrollo de la demanda de acero inoxidable está estrechamente relacionado con el nivel de vida de las personas. La experiencia internacional de desarrollo de acero inoxidable muestra que el crecimiento del consumo de acero inoxidable es de 1.5 a 2 veces el PIB. Históricamente, el desarrollo de la industria militar ha impulsado el acero inoxidable, pero ahora es el rápido crecimiento del uso civil y la expansión del campo de aplicación lo que ha promovido el rápido desarrollo de la demanda de acero inoxidable. Hoy en día, el acero inoxidable se puede ver en todas partes en nuestras vidas, desde la vajilla para comer hasta los paisajes urbanos, los edificios, etc. Como la mayoría de las necesidades diarias de acero inoxidable utilizan placas, la demanda general es principalmente de placas.
La concentración de la producción de acero inoxidable es cada vez mayor. De la exportación mundial actual de acero inoxidable, se puede ver que la producción de acero inoxidable se concentra principalmente en varios países y regiones como Bélgica, Alemania, Japón, Taiwán Provincia de China, y los países con la mayor cantidad de exportaciones de chapa se concentran principalmente entre varias grandes fábricas, la producción de las 10 principales fábricas del mundo representa el 80% de la demanda mundial. (Reproducido)