| 加入收藏 | 設(shè)為首頁 | 中文版 | English | |||||||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
詳細內(nèi)容 一．鐵素體不銹鋼的發(fā)展 近年來，全球資源供應緊張，有色金屬市場也水漲船高，尤其07年上半年以前是鎳價不斷攀升，給不銹鋼企業(yè)帶來了很大的成本壓力。鎳價的大幅波動以及房屋建筑領(lǐng)域需求的減少，使得300系不銹鋼的需求受到影響（見下圖1）。原材料價格的飛漲，使得一些低鎳的奧氏體不銹鋼開始在市場盛行，當然這也給鐵素體不銹鋼帶來了一定發(fā)展空間。 二．鐵素體的分類與優(yōu)勢 鐵素體不銹鋼成本低廉，價格穩(wěn)定，并且具有許多獨特的特點和優(yōu)勢，能夠在多領(lǐng)域中替代奧氏體不銹鋼。鐵素體不銹鋼與奧氏體不銹鋼相比，鐵素體不銹鋼鎳含量少，主要原料是鉻和鐵，為強化某些特殊性能，一些鐵素體不銹鋼還含有其他合金元素，如鉬。同時鐵素體不銹鋼不僅擁有昂貴的奧氏體不銹鋼大多數(shù)力學性能和耐蝕性能，還在一些性能上優(yōu)于奧氏體，特別在成型性、耐蝕性、抗氧化性上表現(xiàn)出色，被稱為“經(jīng)濟型”不銹鋼。 1.鐵素體不銹鋼的化學成分 鐵素體不銹鋼分為五大類，其中前三類為標準牌號，是迄今為止用量最大且應用范圍最廣的不銹鋼，此外，后兩類為特殊牌號，使用于某些有特殊要求的領(lǐng)域（見圖2）。 第一類，由于含鉻量最低，因此價格也最便宜，適合在沒有腐蝕或輕微腐蝕及允許有局部輕微生銹的環(huán)境下使用。其中，409型不銹鋼主要使用在汽車排氣系統(tǒng)中。而410L型不銹鋼常用于容器、公共汽車和長途大轎車，也有用作液晶顯示器的外框。 第二類，即通常使用最廣的430不銹鋼，含較高的鉻，具有較好的耐蝕性，通常在室內(nèi)使用，典型的用途包括洗衣機滾筒，室內(nèi)面板等，其多數(shù)性能與304類似，在某些領(lǐng)域可替代304不銹鋼如廚房設(shè)施，洗碗機，壺和鍋等。這類型具有足夠的耐蝕性。 第三類，這類型較430型具有良好的焊接性和成形性。在多數(shù)情況下，其性能甚至優(yōu)于304。典型用途包括水槽，熱交換管（制糖業(yè)，能源等），汽車排氣系統(tǒng)（比409壽命長）和洗衣機的焊接部位。這類型甚至可替代304用于性能要求更高的場合。 第四類，這類型添加了來鉬增加耐蝕性，主要應用領(lǐng)域是熱水箱，太陽能熱水器，汽車排氣系統(tǒng)，電加熱壺和微波爐部件，汽車裝飾條和戶外面板等，其中，444鋼的耐蝕性能與316相當。 第五類，這類型的耐蝕性和抗氧化性優(yōu)于316，主要是通過添加了更多的鉻和含有鉬來提高耐蝕性和抗氧化性。主要用于沿海和其它高耐蝕環(huán)境。例如JIS447的耐蝕性與金屬鈦相當。 2.鐵素體不銹鋼的優(yōu)勢 2.1 性能優(yōu)勢 首先，從性能來看，鐵素體不銹鋼的強度高，而冷加工硬化傾向較低；抗氧化性好，抗應力腐蝕優(yōu)良；導熱系數(shù)大，為奧氏體不銹鋼的130%—150%，線膨脹系數(shù)小，為奧氏體不銹鋼的60%—70%。鐵素體不銹鋼屈服度高于奧氏體，而延伸率和成形性等同于碳鋼。同時，它們也較易回收利用，有利于節(jié)省地球資源。 耐蝕性 鐵素體系列不銹鋼一直廣泛應用于兩大領(lǐng)域：汽車排氣系統(tǒng)和洗衣機滾筒。首先，汽車排氣系統(tǒng)長期在高溫和腐蝕環(huán)境下使用，選用鐵素體不銹鋼可大幅度延長汽車排氣系統(tǒng)部件的壽命周期。其二，洗衣機滾筒在有洗潔劑和長期潮濕的環(huán)境下使用，在這種環(huán)境下，絕對不允許局部腐蝕現(xiàn)象存在。而不銹鋼所含的鉻才是不銹鋼獲得耐蝕性的原因，含有10.5%以上鉻的不銹鋼能形成可靠的自修復氧化鉻層，使不銹鋼具有耐蝕性，并且提高抗氧化性、耐磨性以及抗拉強度。通常，大多數(shù)鐵素體不銹鋼的耐蝕性與奧氏體相當（430，441，439和436等僅略低于鐵素體），而添加了鉬的鐵素體不銹鋼則比304具有更優(yōu)異的耐局部腐蝕性能。 成形性 鐵素體不銹鋼和碳鋼的成形性相同，因此選擇適當?shù)匿摲N，鐵素體不銹鋼能加工成各種碳鋼所能塑造的各種負責形狀。而且就成形性來說，鐵素體不銹鋼具有良好的沖壓性能，因此能符合復雜的三維設(shè)計需要，并且在進行復雜變形后，并不影響其優(yōu)良的耐蝕性，耐熱性和裝飾性。盡管從總體成形性來講，奧氏體不銹鋼要好于鐵素體不銹鋼，但鐵素體不銹鋼的成本優(yōu)勢能夠增加收益。而且鐵素體不銹鋼，特別宜于沖壓。在某種特定的情況下，比如考慮到深沖或回彈效應，鐵素體不銹鋼要優(yōu)于奧氏體不銹鋼。通常適用于水槽等平板或片成型為中空物體時。 連接性 許多連接不銹鋼的方法都能夠很好的應用于鐵素體不銹鋼，特別是焊接。通常，焊接連接金屬最經(jīng)濟且效率最高的方法，而一般來說，鐵素體不銹鋼較奧氏體不銹鋼相比，焊后產(chǎn)生晶間腐蝕的傾向要小，特別是添加了鈦和鈮等穩(wěn)定元素的鐵素體不銹鋼。其次是粘接，目前國際上汽車和客車的制造商現(xiàn)在經(jīng)常建造一個由不銹鋼異型型材制造的車身框架，通常是采用鐵素體不銹鋼1.4003/410。外殼（薄板和/或玻璃）緊密地粘在車身框架上。這種設(shè)計提高了車輛的壽命并減輕了重量。 磁性，熱膨脹率和熱傳導率 長期以來，中國乃至亞州地區(qū)(不包括日本)廣泛存在著一個對鐵素體不銹鋼的誤解，習慣用磁性來判斷不銹鋼的品質(zhì)，認為有磁性的鐵素體就不是真正的不銹鋼，會像碳鋼一樣生銹。但事實上，不銹鋼鋼有無磁性與其原子結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與耐蝕性無關(guān)，上面已提到耐蝕性主要與鉻含量有關(guān)，因此，磁性與不銹鋼的抗蝕性沒有關(guān)系。而且，鐵素體不銹鋼的磁性也是其能被廣泛利用的重要優(yōu)勢，如電冰箱，刀具和其它金屬工具的閉合都利用了這一性能，實際應用中感應發(fā)熱炊具中的鍋就是依靠其發(fā)熱過程中產(chǎn)生的磁能轉(zhuǎn)化成熱能。 同時，鐵素體不銹鋼還有兩種物理性能優(yōu)于奧氏體不銹鋼：熱脹性和熱導性。鐵素體不銹鋼的熱脹系數(shù)與碳鋼相似，低于奧氏體不銹鋼，因此，鐵素體不銹鋼加熱時不易變形。而且其熱傳導率高，比奧氏體不銹鋼熱傳導更加均勻，適用于做加熱系統(tǒng)、燃燒器或排氣系統(tǒng)等。 其它性能 此外，鐵素體不銹鋼的高溫抗氧化性好，表面氧化剝落傾向小于奧氏體不銹鋼，含有鈮的鐵素體不銹鋼更具有良好的蠕變抗力，比奧氏體不銹鋼更適用于高溫循環(huán)氧化環(huán)境。且比奧氏體不銹鋼更易于切削和加工，在冷加工變形時，鐵素體不銹鋼的形變回復傾向比奧氏體不銹鋼小。同時，不同于奧氏體不銹鋼，鐵素體不銹鋼沒有應力腐蝕斷裂傾向。如熱水器使用的不銹鋼要求很強的抗應力腐蝕能力，而奧氏體很難承受，但像日本開發(fā)了444牌號的鐵素體不銹鋼，用于各種熱水器效果就很好。 2.2 價格優(yōu)勢 價格低廉 盡管鐵素體不銹鋼在某些性能上不如奧氏體，但其成本優(yōu)勢卻能夠是使用企業(yè)增加收益。從目前的價格來看，盡管07年下半年以來，鎳價大幅下跌，但從下圖304與430價格走勢圖（圖3）來看，鎳系不銹鋼仍處于相對高位，鐵素體的價格低廉的優(yōu)勢仍保持。鐵素體不銹鋼的經(jīng)濟優(yōu)勢獲得了很多下游企業(yè)的青睞，如德國西門子公司約三分之一的產(chǎn)品使用了不銹鋼，其中鐵素體不銹鋼的比例已達到將近50%,并計劃逐年增加它的使用比例，而成本優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢就是西門子在許多應用領(lǐng)域采用鐵素體不銹鋼的主要原因，其企業(yè)主管表示在所有有耐腐蝕及成形要求的部件上采用鐵素體不銹鋼，可以使用戶在有限的成本范圍內(nèi)獲得不銹鋼的功能品質(zhì)和設(shè)計方面的利益。 價格穩(wěn)定 其次，從上圖，也可以發(fā)現(xiàn)，作為300系與400系主流型號，304不銹鋼受鎳價影響不斷下降，目前價格已經(jīng)較年初下跌5000元左右，而430則較年初上漲僅400元左右，盡管有幾個月略有波動，但波動幅度不大，都在幾百元左右。顯然相對與奧氏體不銹鋼，鐵素體不銹鋼受鎳價影響較小，價格波動較小；而奧氏體不銹鋼則受昂貴的鎳原料影響較大，價格波動較大。眾所周知，原料短期內(nèi)的大幅波動，容易給相關(guān)企業(yè)帶來經(jīng)營風險，導致企業(yè)利潤下降甚至虧損，即使是受原料影響產(chǎn)品價格上漲了，但也會受市場影響而下跌。對下游生產(chǎn)商來說，鎳系不銹鋼這一顯著特點，價格隨原料，特別鎳價而波動，對他們的生產(chǎn)經(jīng)營來說，風險較大，容易導致虧損。鐵素體不銹鋼原料價格相對低廉且波動不大，因此其價格也相對平穩(wěn)，能夠得到市場經(jīng)驗豐富的企業(yè)的認可。 三．目前的不利因素 鎳價的攀升給鐵素體不銹鋼帶來了市場，但如今鎳價的持續(xù)下跌，導致鐵素體不銹鋼的成本優(yōu)勢看來正在消失，同時不少中小制品企業(yè)特別是國內(nèi)的企業(yè)對鐵素體不銹鋼認知度仍然普遍不高，鐵素體不銹鋼的使用量不高。 1.鎳價下跌，鉻價和鐵礦石價格上漲 鎳價經(jīng)歷了幅上漲后又隨即快速下跌過程，導致鎳價從51600美元的高位滑落至近期18000美元以下，而鉻價從年初至今上漲了4000元左右，此外，2008年鐵礦石的合同價已商定，較去年平均上漲85%。鎳價下跌，鉻價和鐵礦石價格的上漲，可能改變不銹鋼品種的比較優(yōu)勢。許多分析師預計今年鎳價將下跌20％，甚至有部分采購商認為，鎳價將跌至15000美元/噸，而鉻價將上漲80％。因此，很多分析師預期隨著鎳價重新回落，鐵素體不銹鋼的成本優(yōu)勢將下降，其替代奧氏體不銹鋼的空間縮小，奧氏體不銹鋼可能再次大行其道。 2.傳統(tǒng)鐵素體不銹鋼認知度高，認可度不足 鐵素體不銹鋼與奧氏體不銹鋼一樣，有著近百年的發(fā)展歷史。而430不銹鋼是早期唯一獲得認可的鐵素體不銹鋼。然而，早期的用戶對這個鋼種的使用，特別是在焊接或腐蝕嚴重的條件下，由于沒有足夠的技術(shù)支持，導致在近幾十年形成了鐵素體不銹鋼性能較奧氏體不銹鋼差的錯誤觀念。鐵素體不銹鋼的缺點突出地表現(xiàn)在，它們的室溫、低溫韌性差，缺口敏感性高，對晶間腐蝕比較敏感，而且這些缺點隨鐵素體不銹鋼截面尺寸的增加、冷卻速度的變慢和焊接的熱影響而更加強烈地表現(xiàn)出來。 其次，由于國內(nèi)傳統(tǒng)消費觀念的影響，許多人認為含磁性的鐵素體不銹鋼耐腐蝕性不如不含磁性的奧氏體不銹鋼，導致生產(chǎn)、消費都不如奧氏體不銹鋼那樣快速發(fā)展。 目前鐵素體不銹鋼的使用，以國外發(fā)達國家為主，特別是美國，歐洲和日本等國，而中國內(nèi)還有待發(fā)展。07年，在一些發(fā)達國家,鐵素體不銹鋼的應用超過了不銹鋼應用總量的40%,而我國僅占25%左右。 3.現(xiàn)代鐵素體不銹鋼認知度低 盡管高質(zhì)量的現(xiàn)代鐵素體不銹鋼已出現(xiàn)多年，但由于430對市場造成的誤解，導致大眾對高質(zhì)量鐵素體不銹鋼也漠不關(guān)心。而事實上，鐵素體不銹鋼在很早就得到改進，現(xiàn)代技術(shù)的全面支持和多樣化來保證在性能上滿足用戶的需求。 4.不銹鋼需求下降（應用領(lǐng)域的銷售量下降） 08年以來國際油價一路飚高，甚至一度超過160美元/桶。油價的高企導致汽車行業(yè)銷量的下降。如美國08年8月1日公布的全美7月汽車銷售數(shù)字顯示，美國最大的六家汽車生產(chǎn)廠商——通用、豐田、福特、本田、克萊斯勒和尼桑七月份汽車銷量比去年同期大跌15%，較6月下降4%，使7月成為十六年來全美汽車銷售最“冷”的一個月。主要是由于高昂的油價令許多人放棄了購車計劃。顯然，汽車銷量的下降也將導致不銹鋼使用量的下降。 同時全球經(jīng)濟的衰退也對不銹鋼下游企業(yè)造成影響，美國經(jīng)濟的不景氣，導致各國工業(yè)經(jīng)濟消費開支萎縮，同時美國，歐洲和日本等發(fā)達國家的建筑行業(yè)也開始下滑，對不銹鋼這一鋼材中的奢侈品需求下降，不銹鋼制品需求降溫。 四．實際的發(fā)展前景 從以上的有利與不利因素來看，似乎鐵素體不銹鋼將再次遭遇冷遇。不過筆者認為，還為時以早。讓我們再次回到成本方面來研究： 首先，從原料方面來看，鎳價的回落，鉻價與鐵礦石價格的上漲是市場不看好鐵素體不銹鋼行情的主要因素之一，那么再來看看目前的價格。首先，從歷史數(shù)據(jù)來看，LME鎳價在1996-2006年這10年間的平均價格僅為9600美元/噸，而盡管目前鎳價下跌至18000美元/噸以下，甚至可能跌至15000美元/噸左右，但近年來，能源，人工和運輸成本的上漲，明顯會對鎳價有一定的支撐作用，鎳價回到10000美元/噸左右的可能性幾乎不存在。目前，國內(nèi)電解鎳價格依然處于145000元/噸以上，因此，對奧氏體不銹鋼來說，鎳成本仍是其最大的生產(chǎn)成本。 而盡管鉻價從年初的9750元/噸上漲至現(xiàn)在的14500元/噸，其中在5月達到高點為16800元/噸，但主要原因是受南非電力短缺，鉻鐵/鉻礦供應量下降所致。目前南非電力狀況已有所恢復，相信供應也將相應恢復，鉻價繼續(xù)上漲的可能性不大。同時，現(xiàn)在的鉻價仍較鎳價便宜，以304冷軋不銹鋼為例，以目前原料價格計算，其成本價格為23875元/噸左右，其中鎳成本為11460元，而鉻成本為5220元，鐵水成本3150元。與304相比，430冷軋不銹鋼不含鎳，其成本價在11500元/噸左右，其中鉻成本僅4930元，鐵水成本與304相似。由此可見，在成本方面，離開了高昂的鎳原料，鐵素體不銹鋼的成本優(yōu)勢依然存在。此外，上面已提到，鐵素體不銹鋼價格穩(wěn)定，可以從鎳價和鉻價的波動來看，鉻價的漲跌幅度明顯小于鎳價，為了避免到幅度的價格波動導致的經(jīng)營風險，選擇穩(wěn)定的鐵素體也是避免虧損的良方。 再次，從需求方面來看，盡管不銹鋼總需求量下降，但國內(nèi)外眾多經(jīng)營豐富的生產(chǎn)企業(yè)仍在加大鐵素體應用比例，如上面提到的西門子公司，如法國的SEB公司每年使用15000噸不銹鋼，其中40%為鐵素體不銹鋼，并且作為使用經(jīng)驗豐富的企業(yè)，還將將其擴展的到其他應用領(lǐng)域去。而像著名企業(yè)宜家的不銹鋼年用量為6000噸，并以每年約15%的速度增長，其中很大一部分是鐵素體不銹鋼，并且該公司的目標是以改良的鐵素體不銹鋼來逐步完全替代奧氏體不銹鋼。對這些企業(yè)來說，以性能優(yōu)良和價格低廉、平穩(wěn)的鐵素體不銹鋼生產(chǎn)的產(chǎn)品不僅能夠滿足客戶的需求，也可以實現(xiàn)企業(yè)利潤。 再從國內(nèi)來看，盡管美國目前汽車銷量下降，但美國汽車工業(yè)鐵素體不銹鋼使用比例仍為全球最高，占其不銹鋼消費的40%。同時中國的汽車工業(yè)方興未艾，國民生產(chǎn)總值的快速增長，帶動了汽車行業(yè)的快速增長。08年上半年，在人民幣升值、原材料價格上漲、勞動力成本上升、自然災害、國家從緊的貨幣和財政政策等諸多因素下，國內(nèi)汽車累計產(chǎn)銷依然雙雙超過500萬輛，同比增長16.71%和18.52%。顯然，隨著中國國民經(jīng)濟的增長，中國將成為新的不銹鋼使用大國，特別是鐵素體不銹鋼，因此，其它國家的不銹鋼需求的下降，并不代表中國需求的下降，相反國內(nèi)的需求仍處于增長態(tài)勢，不僅僅是汽車行業(yè)，也包括以廚房為主的家用設(shè)備制品。 最后，從國內(nèi)市場來說，各大鋼廠不僅在新品種的研發(fā)上下工夫，也在加大了市場推廣力度。 其中，從研發(fā)角度來看，日本JFE率先生產(chǎn)出的含鉻21%的443CT不銹鋼，是高純鐵素體不銹鋼的代表鋼種，443CT的最大優(yōu)勢莫過于化學成分中無鎳無鉬。其原料成本比201更加低廉，但443CT可以達到和304類似的機械性能和抗腐蝕性能。此外，類似于JFE的443CT,POSCO的445NF等，都是完全達到和304類似的機械性和抗腐蝕性的一個綠色不銹鋼種，443的主體是21%的Cr，因為其不含Ni、Mo等元素，鋼廠對于成本的控制也會得心應手。 其次，對于現(xiàn)代鐵素體不銹鋼的生產(chǎn)和推廣，國內(nèi)各大鋼廠都很重視，如目前太鋼鐵素體不銹鋼比例已由06年的27.08%提高到07年的33.13%。而近年太鋼也加大了多次召開了鐵素體不銹鋼推介會來拓展其市場，如6月太鋼即和本網(wǎng)合作舉辦了太鋼400系推介會，主要向客戶推廣其TTS443和444等超純鐵素體不銹鋼系列產(chǎn)品。以其TT443為例，與304相比，443密度低，在重量相同情況下，材料利用率可提高2.5％；其導熱性能好和熱膨脹系數(shù)小。由于443鉻含量提高至21%，具有了與304同樣優(yōu)異的抗腐蝕性。并由于降低了碳、氮等不純物質(zhì)和添加了具有穩(wěn)定作用的鈦元素，焊接后也能保持良好的抗腐蝕性。同時，443成形性與436L相同，較430優(yōu)越。此外，443不含鎳和鉬等高價金屬，所以價格較304便宜，且不受它們漲價影響。TTS443作為304的替代材料，可廣泛的應用于餐廚具、家用電器、運輸車輛、機器、建筑裝飾、汽車裝飾等領(lǐng)域。 五．結(jié)論 雖然目前在中國鐵素體應用比例還不是很高，但近年來可以看到其增長速度還是很明顯的。盡管在推廣應用上遇到很多困難，但其成本優(yōu)勢明顯，且隨著性能優(yōu)異的新品種的不斷推出，鐵素體不銹鋼必將取得長足的發(fā)展。 |
