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秀一波不锈钢基础知识!

作者:和记娱乐 发布于:2019-12-19 04:01 点击量:

  不锈钢材料,顾名思义,就是不易生锈的钢类材料,金属材料的一种,是一类既具有耐腐蚀性能,又具有不锈性的合金类金属材料。

  不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体(双相)不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。

  铁素体不锈钢是不锈钢材料的最常见的一种,是一种在使用状态下以铁素体组织为主不锈钢。该种不锈钢的铬含量在11%至30%之间,另外,其还含有少量的钼、钛、铌等元素。铁素体不锈钢除了具有较好的耐腐蚀性能之外,最大的特点就是抗氧化性好、抗应力性能优良,而且其还具有较好的导热性能和极小的膨胀系数。但是,铁素体不锈钢机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀,并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点,用于硝酸及食品工厂设备,也可制作在高温下工作的零件,如燃气轮机零件等

  含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的Wc0.08%,钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性,在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等,另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理,即将钢加热至1050~1150℃,然后水冷或风冷,以获得单相奥氏体组织。

  兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐腐蚀性能,也是一种节镍不锈钢。

  强度高,但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等,因含碳较高,故具有较高的强度、硬度和耐磨性,但耐蚀性稍差,用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上,如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。锻造、冲压后需退火。

  按成分分为:不锈钢可分为Cr系(400系)、Cr-Ni系(300系)、Cr-Mn-Ni(200系)、耐热铬合金钢(500系)及析出硬化系(600系)。

  200系:铬-锰-镍,以锰代镍,耐腐蚀性比较差,国内广泛用作300系列的廉价替代品,代表型号:201,202等。

  300系:铬-镍奥氏体不锈钢,含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀;统称奥氏体不锈钢,代表型号:304、321、316、309等。

  400系:铁素体和马氏体不锈钢,含铬12%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高 , 耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢;统称为铁素体不锈钢,代表型号:410、409、430等。无锰,一定程度上可替代304不锈钢。

  NO.1:原面,热轧后施以热处理及酸洗处理的表面。一般用于冷轧材料,工业用槽罐、化学工业装置等,厚度较厚由2.0MM-8.0MM。

  NO.2D :钝面,冷轧后经热处理、酸洗者,其材质柔软,表面呈银白色光泽,用于深冲压加工,如汽车构件、水管等。

  NO.2B:雾面,冷轧后经热处理、酸洗,再以精轧加工使表面为适度之光亮者。由于表面光滑,易于再研磨,使表面更加光亮,用途广泛,如餐具、建材等。采用改善机械性能的表面处理后,几乎满足所有用途。

  NO.3 :粗砂,用100-120号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗纹。用于建筑内外装饰材料、电器产品及厨房设备等。

  NO.4:细砂:,用粒度150-180号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗纹,条纹比NO.3细。用于浴池、建筑内外的装饰材料、电器产品、厨房设备及食品设备等。

  BA :亮面,经冷轧后施以光亮退火,并经过平整得到的产品。表面光泽度极好,有很高的反射率,如同镜面的表面。用于家电产品、镜子、厨房设备、装饰材料等。

  国际不锈钢论坛(ISSF)发布数据显示:2018年全球不锈钢产量为5072.9万吨,产量较上年同期增长5.51%。其中中国产量为2670.6万吨,占同期全球不锈钢产量的59.22%;欧洲产量为738.5万吨,占同期全球不锈钢产量的16.38%;美国产量为280.8万吨,占同期全球不锈钢产量的6.23%。

  山西: 山西太钢不锈钢的不锈钢产能堪比一个产业集群的炼钢总产能,该地区消费市场广阔,同时原料运输成本较低,具备较强的竞争优势。周边有内蒙古地区以及甘肃的酒钢集团,内蒙古现有钢厂以上泰实业为代表,接下来将陆续有内蒙古明拓、内蒙古毕氏等180万吨以上的不锈钢产能投产。

  山东:不锈钢餐厨制造品类较齐全,具有一定优势。该集群靠近不锈钢市场集散地—无锡,代表钢厂山东盛阳、山东泰山等重要不锈钢企业,以及即将投产的山东鑫海,若山东鑫海不锈钢产能逐渐投产,该产业集群的不锈钢产能将会大幅增加。

  江苏:不锈钢产品丰富,市场物流体系发达,有共同的区域品牌。该产业集群靠近不锈钢市场集散地—无锡,该产业集群的代表性不锈钢企业为江苏德龙和张家港浦等。

  广东:不锈钢日用制品产量全国居首,基础设施配套完善。广东省为中国制造业、流通业的聚集地,不锈钢的年消费量是国内最大的区域,同时也是国内拥有最多不锈钢加工与制品产业群,主要钢厂包括鞍钢联众、广青科技、世纪青山等。

  广西:靠近市场端,集中在北海、梧州等地,广西不锈钢集群不但靠近中国第一大不锈钢市场—佛山不锈钢市场,而且靠近中国不锈钢最大消费市场—中国第一经济强省广东省,主要钢厂包括:北海诚德、广西金海等。

  近年来,中国不锈钢粗钢产量保持髙速增长,从2011年的1409.1万吨增长到2018年的2670.68万吨。根据中国特钢企业协会不锈钢分会最新统计数据显示,2018年不锈钢粗钢产量同比增加93.31万吨,增长了3.62%。

  2018年,不锈钢总产量中,300系不锈钢产量占不锈钢粗钢产量的48.0%,200 系产量占比平均约为30.9%,400 系产量占比为20.5%。2018年,300系产量为1282.07万吨,同比增加了10.0万吨,增长0.79%。

  中国不锈钢长期以来处于净出口状态,随着中国不锈钢产能快速增长,不锈钢净出口量近些年来持续攀升。2017年青山在印尼不锈钢产能投产,中国不锈钢进口量大幅攀升。从2019年4月份开始,中国对印尼等多国实施不锈钢反倾销措施,中国不锈钢进口量重回历史低位,净出口量有所回升。从国别来看,中国不锈钢进口量主要来自印尼、韩国、日本、中国台湾等国家和地区;中国不锈钢出口主要集中在中国台湾、韩国、越南、印度、意大利等地区和国家。由于进出口与总产量相比,占比较小,所以别国对中国不锈钢进行反倾销以及我国对他国不锈钢实行反倾销,对国内的供需整体影响不大。

  不锈钢我们常见的生产工艺主要有两种,一种就是所谓的传统工艺,另外一种就所谓的一体化。工艺如下图:

  目前来看,国内非一体化不锈钢产能占比44%,一体化不锈钢产能占比56%,国内一体化成本低400-500元/吨左右(不含镍铁利润,仅考虑红送优势),传统工艺代表钢厂有太钢、宝钢不锈、酒钢、张家港浦项、鞍钢联众、东方特钢、西南不锈等钢厂。一体化代表钢厂有广青科技、世纪青山、鼎信实业、鼎信镍业、宝钢德盛、北海诚德、江苏德龙、河南鑫金汇、山东盛阳金汇等。国内不锈钢厂中,非民营不锈钢产能占比32%,民营不锈钢产能占比68%。中国不锈钢企业目前主要以北方的太钢不锈和南方的青山集团为代表,同时二者也是国有钢厂和民营企业的代表。

  全球镍矿资源丰富,2017年全球镍矿储量达到7400万吨,自2014年起(2014年8100w,2015年7900w,2016年7800w),全球储量逐渐下降。镍矿分为两大类,一类是硫化镍矿,一类是红土镍矿。主要的硫化镍矿资源国集中在澳大利亚、俄罗斯、加拿大、中国、南非等;主要的红土镍矿资源国:古巴、印尼、菲律宾、新喀里多尼亚等。

  我国硫化物型镍矿资源较为丰富,主要分布在西北、西南和东北等地,保有储量占全国总储量的比例分别为76.8%、12.1%、4.9%。就各省(区)来看,甘肃储量最多,占全国镍矿总储量的62%(其中金昌的镍产提炼规模居全球第二位),其次是新疆(11.6%)、云南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北(3.4%)和四川(3.3%)。我国三大镍矿分别为:金川镍矿、喀拉通克镍矿、黄山镍矿。我国镍矿需求主要靠进口满足,两大进口国印尼和菲律宾,2017年初印尼逐渐批复镍矿出口配额,结束了我国大部分靠进口菲律宾镍矿的格局,2018年菲律宾镍矿进口占比64%,印尼进口占比32%,其他国家和地区进口量占比4%。

  2014年印尼禁矿之后,国内很多大型企业进驻印尼建设镍铁冶炼厂,到2018年印尼镍铁产能达到42万吨,产量为27万吨,国内产量47万吨,全年镍铁产利润较好,利润水平在10%-20%,成本优势地区甚至达到30%。国内镍铁产量远远不能供应国内需求,一部分还是靠进口来满足,2018年数据显示,国内镍铁供应70%国内生产,30%靠进口来满足,而大部分进口来自印尼。今年镍铁焦点集中在国内以及印尼供应的增量上,预计今年印尼产能增至60万吨,产量提高至41万吨,国内产量有望增至51万吨。

  国内电解镍总产能在27万吨上下,目前金川、新疆新鑫矿业还持续有产量广西银亿、烟台凯实、天津茂联科技断断续续有产量,大概每月产量维持在10000-13000吨,国内电解镍需要需要靠进口来弥补,由于俄镍是上期所交割品牌,所以主要进口便是俄镍,俄镍年产量21万吨,2018年我国进口量在8万吨以上,整体进口量低于前两年。

  镍的消费中,全球范围内以及中国的消费比例如下,就国内而言,其中不锈钢占比79%,铸造与合金占比4%,电镀占比7%,电池占比8%,其他占比2%。在全球范围内,不锈钢占比占66%,超级合金占比19%,电镀占比8%,电池及其他7%。

  铬铁按不同含碳量分为高碳铬铁包括装料级铬铁(C≦10%)、中碳铬铁(C≦4.0%)、低碳铬铁(C≦0.5%)、微碳铬铁(C≦0.15%)等。常用的还有硅铬合金、氮化铬铁等。铬铁主要用作炼钢的合金添加剂,过去都在炼钢的精炼后期加入。冶炼不锈钢等低碳钢种,必须使用低、微碳铬铁,因而精炼铬铁生产一度得到较大规模的发展。由于炼钢工艺的改进,现在用AOD法(见炉外精炼)等生产不锈钢等钢种时,用碳素铬铁(主要是装料级铬铁)装炉,因而只需在后期加低、微碳铬铁调整成分,所以现在铬铁生产重点是炼制碳素铬铁。

  据了解,全球铬矿储量总量超过120亿吨,其中勘探到的铬矿资源约78亿吨,开采的铬矿资源量约50亿吨,按照目前开采速度可开采160年左右。但铬矿资源在全球分布极不均衡,主要分布在南非、津巴布韦、哈萨克斯坦、芬兰、印度、巴西、土耳其等国,其中,南非、津巴布韦和哈萨克斯坦是世界上铬铁矿资源最丰富的3个国家。

  我国铬矿资源比较贫乏,按可满足需求的程度看,属短缺资源。虽然我国是全球最大铬铁生产基地,但其中98%铬矿依赖于进口,目前我国已成为全球最大的铬矿进口国。我国已探明铬矿储量有1078万吨,贫矿520 万吨占 46.3%,富矿602 万吨 占 53.7%。铬矿产地有56处,分布于西藏、新疆、内蒙古、甘肃等13个省(区),其中西藏为最主要产地,铬矿储量为442万吨 占总量的73.5%。

  2018 年 1-12 月累计铬矿进口量为1425万吨,再创历史新高,平均每月进口量 119.23 万吨,同比增加 3.19%(2017 年进口量为1386.51 万吨)。2018 年铬矿进口仍然以南非系为主,南非系铬矿进口量为1088.78万吨,占进口总量76.38%,土耳其进口量为97.72万吨,占进口总量6.86%,津巴布韦进口量为373.87万吨,占进口总量5.18%。国内铬铁工厂生产不断调整其生产配比,主要以南非系铬矿为主,主流铬矿使用比较逐渐下降。铬矿进口主要以铬铁工厂自主进口(或者开证公司)为主,真正作为铬矿贸易商操作的企业已经屈指可数,港口贸易铬矿量逐渐减少。从进口与消耗关系上看,2018年我国铬矿消耗与进口量为基本平衡关系。

  国内产量方面,2018 高碳铬铁产量总量 527.27 万吨,再创新高,其中内蒙地区为 281.34 万吨,高铬总产量同比 2017 年增加 33.75 万吨。2018 年用于国产高铬生产铬矿消耗总量为 1180.42 万吨,同比增加 73.91 万吨。

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