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[導讀]：雖然我國鋼鐵工業經過多年的發展，已經能夠基本上滿足各用鋼行業發展的要求，但一些關鍵鋼材品種仍不能自給，這已經成為我國相關用鋼行業（尤其是高端裝備制造業）升級的“瓶頸”。了解用鋼行業對高端、特殊鋼材的新需求，并加以滿足，已經成為我國鋼鐵企業亟需面對的問題。
 

        雖然我國鋼鐵工業經過多年的發展，已經能夠基本上滿足各用鋼行業發展的要求，但一些關鍵鋼材品種仍不能自給，這已經成為我國相關用鋼行業（尤其是高端裝備制造業）升級的“瓶頸”。了解用鋼行業對高端、特殊鋼材的新需求，并加以滿足，已經成為我國鋼鐵企業亟需面對的問題。
 
        在這里，筆者選取了幾個有代表性的行業，分析其升級所帶來的鋼材新需求。
 
        海洋工程用鋼：耐腐蝕高強度
 
        目前，我國海洋重大工程和裝備的關鍵技術長期、大量依賴進口，特別是在深海領域尤其如此。總體來看，耐腐蝕、高強度、有良好的焊接性能是海洋工程對所用鋼材的共性要求。
 
        海洋平臺用鋼。目前我國海洋平臺用鋼強度不高、規格不全、耐腐蝕性能較差，這極大地限制了我國自主開采海洋資源的能力。國外的0X812、SE702或DSE690V等高強度海洋平臺用鋼已經能夠滿足30mm~100mm板厚固定平臺結構的要求，屈服強度可達到690MPa、750MPa、700MPa，低溫沖擊功分別為100J(-80℃)、120J(-40℃)和74J(-60℃)，碳當量比較低。
 
        海底管線鋼。海底油氣管道與陸上油氣管道一樣，正在向長距離、大口徑、高壓力和大流量方向發展，用鋼需求向高等級(X65以上)、厚規格(19.1mm~31.8mm)、良好的焊接性和低溫韌性、HIC等方面發展；與陸上油氣管道不同的是，海底油氣管道不僅要求鋼管的橫向強度，還要求鋼管的縱向強度。此外海洋工程用鋼的服役環境要求必須采用超低碳、超低硫、低錳、低磷的方法以減少元素偏析，同時通過控制鈣硫比來減少長條狀硫化錳的產生，降低氫氣形核，減少氫致裂紋。總之，海底管線鋼要求集超厚度、高強度、抗層狀撕裂、耐酸性介質和耐腐蝕等特點于一體。
 
        艦船用鋼。艦船用鋼在服役期間要承受復雜的動態載荷，在船舶的建造和組裝過程中，結構件會產生巨大的應力，艦艇的無限航區的航行要承受所在位置和溫度的考驗，為了使船舶能在惡劣環境下持續航行，同時，為減輕船體自重，增加船舶的載重量、提高船速，要求船板鋼具有高強度、高精度、良好的低溫沖擊韌性以及焊接性能等，而這些需要冶煉成分、純凈度和軋制工藝來保證。國際上的趨勢是開發大規格的高強度、高韌性和高塑性產品，開發可抑制船舶涂膜劣化的新型鋼板，開發無須涂裝耐蝕厚板。目前，新日鐵開發的無須涂裝耐蝕厚板NSGP-1已用在日本郵船會社(NYK)正在建造的超大型油輪上。
 
        近海設施用鋼。國際上近海設施用鋼的發展趨勢表現為：發展免涂裝耐海洋大氣腐蝕鋼，發展高強度橋梁結構鋼，發展功能性橋梁結構鋼。盡管我國在耐候橋梁鋼方面做了一些研究工作，但由于選用耐候橋梁鋼構架將使得橋梁制造的成本高于選用同等級普通橋梁鋼，我國耐候橋梁鋼的應用并不廣泛。此外，相關國家或行業標準還未建立或健全，也在影響著設計者對耐候橋梁鋼選用的積極性。
 
        能源用鋼：大口徑、高壓力
 
        今年初，國務院發布《能源發展“十二五”規劃》。包括核電裝備、超超臨界火電機組、大型油氣開采和長輸管線裝備等在內的多項裝備成為“十二五”時期能源裝備發展的重點。高端能源裝備的制造離不開特殊鋼、高強鋼等優質鋼鐵材料的支撐。
 
        輸運管線鋼。現代油氣管道正朝著大口徑、高壓力的趨勢發展，其服役條件也日益苛刻。如，管輸天然氣中H2S含量超過規定值并含有水分時，易引起HIC（抗氫致開裂）或SSCC（硫化物應力腐蝕破裂）。另外，油氣長輸管道往往要穿過地震斷裂帶、凍土帶或遭遇各種潛在的地質災害（滑坡、崩塌、泥石流、濕陷性黃土、沖溝等）。為了進一步提高輸送能力，就要開發高強韌性、耐低溫、耐腐蝕、長壽命油氣輸運管線用鋼材。
 
        核電用鋼。根據《核電中長期發展規劃(2005年~2020年)》，到2020年，我國核電裝機容量將達到4000萬千瓦，在建約3000萬千瓦。我國是世界上第一個正式建造第三代商業核電站的國家，第三代核電技術在安全性方面進行了革命性的改進，同時也對材料特別是對主管道、主泵、反應堆壓力容器、蒸汽發生器等核島內核一級關鍵部件所需的特殊性能鋼材提出了更高的要求。
 
        火電用鋼。在國家節能降耗減排政策的導向下，發展高效清潔的大型超超臨界燃煤發電機組是我國火電發展的必然選擇。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006年~2020年）》中，將研究開發高參數超超臨界機組高效發電技術與裝備，列為優先發展主題中的重點。雖然我國對超超臨界機組的研發已經取得了重大進展，但尚未掌握超超臨界機組設計制造的核心技術，關鍵零部件和原材料仍依靠進口。我國要實現高效能超超臨界機組設備設計制造的自主化，重點要對鍋爐過熱器和再熱器的高溫耐蝕合金進行研發。
 
        交通運輸用鋼：高強度、高韌度、高精度
 
        鋼材是交通運輸的主要和關鍵材料，鋼材部件占(按重量計)汽車材料的70%、船舶材料的90%、鐵道車輛的90%、飛機材料的10%。安全、舒適、快捷、節能是交通運輸的發展方向，這也需要鋼材具有高強度、高韌度、高精度、良好的加工性能等。
 
        汽車用鋼。進入21世紀以來，新能源汽車的發展，對減量化的需求更為迫切，對汽車用高強鋼的性能也提出了更高要求。汽車用高強鋼已經從傳統高強度鋼發展為先進高強度鋼。這種先進高強鋼的使用將進一步減輕車身重量，對傳統高強鋼而言，鋼的強度和塑性一般是矛盾的，鋼強度的提高常常伴隨著塑性的下降。傳統高強度鋼的另一局限是其強度很難突破600MPa。汽車用先進高強度鋼的技術方案是在生產過程中對鋼板的組織演變進行控制，最終獲得理想的微觀組織匹配，從而同時保證材料的高強度和高塑性。目前出現的第三代汽車用先進高強鋼（AHSS），越來越受到業內人士的重視。另外，馬氏體鋼作為唯一已經商業化生產的超高強度鋼，近年來由于熱沖壓技術的進步，重新引起重視，在品種開發與應用技術兩方面均產生了新的發展。
 
        高鐵用鋼。隨著鐵路客車運行速度的不斷提高，性能良好的高速客車軸承將得到大量應用。由于受設計開發能力和制造水平等諸多因素的限制，目前國內生產的NJ(P)3226X1型客車軸承僅適用于運行速度160km/h以下的車輛，嚴重制約了國內高速鐵路客車產業的正常發展。為適應鐵路客車大面積提速的需要，我國鋼企亟需對時速200km/h~250km/h的高速鐵路客車軸承開展專項研究。
 
        高鐵用彈簧鋼應具有優良的綜合性能，希望得到更高的力學性能(特別是彈性極限、強度極限、屈強比)、抗彈減性能(即抗彈性減退性能，又稱抗松弛性能)、疲勞性能、淬透性、物理化學性能(耐熱、耐低溫、抗氧化、耐腐蝕等)等。為此，彈簧鋼材必須有極佳的冶金質量、良好的純凈度、均勻度和穩定性以及優良的表面質量和優良的力學性能。預計今后幾年，國家將投入20多億元對現有的鐵路車輛進行更新改造，彈簧鋼需求量在5萬噸以上。并且要求彈簧在尺寸規格不變的情況下，設計應力能達到1100MPa，疲勞壽命要由原來的100萬次提高到200萬次甚至300萬次以上。來源:中國冶金報