隨著世界范圍內(nèi)的微合金化鋼的產(chǎn)量不斷增加。新的鋼種不斷開發(fā)出來,并應(yīng)用在許多領(lǐng)域。要保持在鋼材料領(lǐng)域的良好競(jìng)爭(zhēng)能力,走微合金化技術(shù)之路,是生產(chǎn)高強(qiáng)度和高質(zhì)量產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)有效的途徑。

圖注：微合金化鋼產(chǎn)品發(fā)展

　　微合金化鋼的發(fā)展可由Nb的總消費(fèi)量來描述,因?yàn)镹b是一種主要微合金化元素,并且75%的Nb產(chǎn)量應(yīng)用于微合金化鋼。20世紀(jì)70年代Nb的消費(fèi)量急劇上升,當(dāng)時(shí)控軋工藝在全世界范圍內(nèi)被采用,同時(shí)汽車工業(yè)使用量也在增加。20世紀(jì)80年代是穩(wěn)定期,但微合金化鋼產(chǎn)量繼續(xù)增加,Nb消費(fèi)的穩(wěn)定是因?yàn)殇撹F廠效率的提高。如連鑄設(shè)備的安裝,加速冷卻等,對(duì)給定量的最終產(chǎn)品,這可節(jié)省材料。然而在Nb消費(fèi)量達(dá)到飽和點(diǎn)后,在20世紀(jì)90年代Nb的需求又顯著增加。這是受許多重要的鋼鐵公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響。他們的品種集中在附加值高的產(chǎn)品,包括微合金化鋼。在歐洲每噸鋼中的FeNb為60g。

　　近年來在社會(huì)對(duì)鋼鐵需求發(fā)展的拉動(dòng)下,我國(guó)鋼鐵行業(yè)的技術(shù)改造呈現(xiàn)意料之外的加速趨勢(shì),強(qiáng)烈需求縮小了與國(guó)際冶金技術(shù)發(fā)展的差距。尤為可喜的是,國(guó)內(nèi)對(duì)鋼的微合金化技術(shù)和微合金化鋼發(fā)展方向、目標(biāo)和對(duì)策已取得了廣泛共識(shí)。到目前為止,國(guó)內(nèi)對(duì)微合金化前景持有樂觀的態(tài)度,認(rèn)為勢(shì)在必行的鋼廠占72%,已積極組織微合金化技術(shù)應(yīng)用的企業(yè)約占80%,在規(guī)劃或啟動(dòng)之中的有16%,在開展微合金化鋼研發(fā)的企業(yè)之中,約有56%直接引進(jìn)國(guó)外成熟鋼種牌號(hào)組織生產(chǎn),有30%左右的企業(yè)主要目的在于改善原有鋼材品種性能水平,已進(jìn)入根據(jù)市場(chǎng)需要而創(chuàng)新開發(fā)的企業(yè)為數(shù)不多,約14%左右。

　　為適應(yīng)我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)母咚?、重載要求,包鋼經(jīng)過多年的研究,對(duì)冶煉、連鑄、軋制等工藝設(shè)備進(jìn)行了大規(guī)?，F(xiàn)代化改造,成功開發(fā)試制了對(duì)時(shí)速200km客運(yùn)專線用60kg/m鈮稀土軌。這種鋼軌采用連鑄工藝生產(chǎn),在國(guó)內(nèi)還是首創(chuàng),也符合即將推行EN 標(biāo)準(zhǔn)鋼軌制造方法的要求?？瓦\(yùn)專線用的鈮稀土高速鋼軌的開發(fā)成功,不僅促進(jìn)了高速鐵路用軌的國(guó)產(chǎn)化,同時(shí)使國(guó)產(chǎn)高級(jí)別鋼軌增強(qiáng)了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

　　大力開發(fā)含鈮鋼新品種及在我國(guó)的應(yīng)用,是一項(xiàng)推動(dòng)鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)鋼鐵強(qiáng)國(guó)目標(biāo)的重要戰(zhàn)略任務(wù)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),必須深入研究含鈮鋼的合金化及物理化學(xué)冶金的理論與相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù),解決企業(yè)生產(chǎn)中遇到的各種技術(shù)難題。從而生產(chǎn)出更多具有國(guó)際先進(jìn)水平的含鈮鋼種,推動(dòng)我國(guó)冶金科技的現(xiàn)代化。

　　鋼的微合金化最為突出的技術(shù)進(jìn)展是在微合金化鋼的開發(fā)。其原因不僅在于改進(jìn)工藝、降低成本的需要,主要是大大改善了鋼的力學(xué)性能和使用工藝特性。微合金化鋼定義為低合金高強(qiáng)度鋼范疇,或者說是新一代低合金鋼。鋼中假如Nb、V、Ti元素的總和不超過0.15% ,在鋼加熱——冷卻和形變過程中,其碳、氮化物具有溶解——析出行為,對(duì)鋼的物理、化學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性能有明顯的影響,通常在熱機(jī)械處理(包括控軋、控冷)狀態(tài)下作為工程和機(jī)械結(jié)構(gòu)用材或冷沖壓用材。如橋梁、船舶、工程機(jī)械、輸電線塔等。

　　隨著我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展,對(duì)建筑鋼材提出了越來越高的要求。注重高強(qiáng)度、高性能、大型化、功能化建筑用鋼的生產(chǎn)開發(fā)。而微合金化鋼是建筑鋼結(jié)構(gòu)的理想選擇,如美國(guó)紐約世界貿(mào)易中心的兩座400多米高的摩天大樓遭到恐怖分子襲擊后,僅一小時(shí)左右就像融化巧克力一樣坍塌了。世界貿(mào)易大樓的倒塌對(duì)建筑用鋼材提出了更高的要求,尤其是耐火和抗震是建筑用鋼應(yīng)重點(diǎn)解決的兩大課題。從綜合的、長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來看,鋼結(jié)構(gòu)建筑仍是今后的發(fā)展方向。

　　微合金化元素在鋼中的作用很大程度上取決于工藝的配合,它不僅僅是細(xì)化晶粒和析出強(qiáng)化的效果,而且對(duì)鋼的耐蝕性、耐熱性、耐磨性以及其它的物理、化學(xué)性質(zhì)的影響也是十分重要的。微合金化鋼是高技術(shù)含量產(chǎn)品,節(jié)能節(jié)材,增加了產(chǎn)品附加值。因此,我們應(yīng)加大微合金化技術(shù)的科研開發(fā)。