随着世界范围内的微合金化钢的产量不断增加。新的钢种不断开发出来,并应用在许多领域。要保持在钢材料领域的良好竞争能力,走微合金化技术之路,是生产高强度和高质量产品的经济有效的途径。

图注：微合金化钢产品发展

　　微合金化钢的发展可由Nb的总消费量来描述,因为Nb是一种主要微合金化元素,并且75%的Nb产量应用于微合金化钢。20世纪70年代Nb的消费量急剧上升,当时控轧工艺在全世界范围内被采用,同时汽车工业使用量也在增加。20世纪80年代是稳定期,但微合金化钢产量继续增加,Nb消费的稳定是因为钢铁厂效率的提高。如连铸设备的安装,加速冷却等,对给定量的最终产品,这可节省材料。然而在Nb消费量达到饱和点后,在20世纪90年代Nb的需求又显著增加。这是受许多重要的钢铁公司产品结构调整的影响。他们的品种集中在附加值高的产品,包括微合金化钢。在欧洲每吨钢中的FeNb为60g。

　　近年来在社会对钢铁需求发展的拉动下,我国钢铁行业的技术改造呈现意料之外的加速趋势,强烈需求缩小了与国际冶金技术发展的差距。尤为可喜的是,国内对钢的微合金化技术和微合金化钢发展方向、目标和对策已取得了广泛共识。到目前为止,国内对微合金化前景持有乐观的态度,认为势在必行的钢厂占72%,已积极组织微合金化技术应用的企业约占80%,在规划或启动之中的有16%,在开展微合金化钢研发的企业之中,约有56%直接引进国外成熟钢种牌号组织生产,有30%左右的企业主要目的在于改善原有钢材品种性能水平,已进入根据市场需要而创新开发的企业为数不多,约14%左右。

　　为适应我国铁路运输的高速、重载要求,包钢经过多年的研究,对冶炼、连铸、轧制等工艺设备进行了大规模现代化改造,成功开发试制了对时速200km客运专线用60kg/m铌稀土轨。这种钢轨采用连铸工艺生产,在国内还是首创,也符合即将推行EN 标准钢轨制造方法的要求。客运专线用的铌稀土高速钢轨的开发成功,不仅促进了高速铁路用轨的国产化,同时使国产高级别钢轨增强了国际竞争力。

　　大力开发含铌钢新品种及在我国的应用,是一项推动钢铁工业结构调整,实现钢铁强国目标的重要战略任务。为实现这一目标,必须深入研究含铌钢的合金化及物理化学冶金的理论与相关的生产技术,解决企业生产中遇到的各种技术难题。从而生产出更多具有国际先进水平的含铌钢种,推动我国冶金科技的现代化。

　　钢的微合金化最为突出的技术进展是在微合金化钢的开发。其原因不仅在于改进工艺、降低成本的需要,主要是大大改善了钢的力学性能和使用工艺特性。微合金化钢定义为低合金高强度钢范畴,或者说是新一代低合金钢。钢中假如Nb、V、Ti元素的总和不超过0.15% ,在钢加热——冷却和形变过程中,其碳、氮化物具有溶解——析出行为,对钢的物理、化学性质和力学性能有明显的影响,通常在热机械处理(包括控轧、控冷)状态下作为工程和机械结构用材或冷冲压用材。如桥梁、船舶、工程机械、输电线塔等。

　　随着我国建筑钢结构的快速发展,对建筑钢材提出了越来越高的要求。注重高强度、高性能、大型化、功能化建筑用钢的生产开发。而微合金化钢是建筑钢结构的理想选择,如美国纽约世界贸易中心的两座400多米高的摩天大楼遭到恐怖分子袭击后,仅一小时左右就像融化巧克力一样坍塌了。世界贸易大楼的倒塌对建筑用钢材提出了更高的要求,尤其是耐火和抗震是建筑用钢应重点解决的两大课题。从综合的、长远的角度来看,钢结构建筑仍是今后的发展方向。

　　微合金化元素在钢中的作用很大程度上取决于工艺的配合,它不仅仅是细化晶粒和析出强化的效果,而且对钢的耐蚀性、耐热性、耐磨性以及其它的物理、化学性质的影响也是十分重要的。微合金化钢是高技术含量产品,节能节材,增加了产品附加值。因此,我们应加大微合金化技术的科研开发。