（來源：2024年9月3日《世界金屬導(dǎo)報》第34期 A12）
一、“先進高強不銹鋼”研發(fā)背景
在長達百年的不銹鋼發(fā)展歷程中，以304和316L為代表的鉻鎳系不銹鋼屈服強度只有300MPa左右，在承載結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域需加厚使用，高昂的合金成本難以在承載結(jié)構(gòu)領(lǐng)域推廣，碳排放也高。近幾十年來，國內(nèi)外已產(chǎn)業(yè)化了14%Cr-1%Ni和16%Cr-4%Ni兩大類節(jié)鎳奧氏體不銹鋼，其屈服強度提升，但耐點蝕當(dāng)量PREN（%Cr+3.3（%Mo）+30（%N）-Mn）值低于16.0，耐蝕性遠(yuǎn)不如304不銹鋼，使用壽命短，只能在干燥地區(qū)以及室內(nèi)裝飾等場景使用。為此，室外承載結(jié)構(gòu)領(lǐng)域市場亟需耐蝕性良好的高強奧氏體不銹鋼，也即先進高強奧氏體不銹鋼（圖1）。
在此之前，全球范圍內(nèi)尚未有高強度奧氏體不銹鋼的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。青拓集團借鑒了國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1951-2018《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》屈服強度≥355MPa為高強度鋼的理念，提出了先進高強度不銹鋼的定義。即在承載結(jié)構(gòu)領(lǐng)域不僅需要高強度的力學(xué)性能，而且需要良好的耐腐蝕性能，以確保承載結(jié)構(gòu)的長壽命。綜上所述，提出耐點蝕當(dāng)量PREN≥18.0，且規(guī)定塑性延伸強度Rp0.2（屈服強度）≥355MPa的不銹鋼為“先進高強不銹鋼”，如下文所描述的含氮高強化奧氏體不銹鋼QN系列以及雙相不銹鋼等產(chǎn)品。
二、“先進高強不銹鋼”研發(fā)及市場化
青拓集團于2018年全球首發(fā)了2000ppm以上氮的高強奧氏體不銹鋼QN1803，其耐蝕性達到304不銹鋼級，屈服強度達到355MPa以上。經(jīng)過多年發(fā)展，已形成了不同耐點蝕當(dāng)量的先進高強奧氏體不銹鋼系列化產(chǎn)品，如QN1804、QN1906和QN 2109等，其耐點蝕性能達到304L、316L和317L不銹鋼級。2020年11月在全亞洲范圍內(nèi)首發(fā)了先進高強經(jīng)濟型雙相不銹鋼QD2001，產(chǎn)品的屈服強度在450MPa以上，延伸率可達40%，其耐點蝕性達到304不銹鋼級，且耐應(yīng)力腐蝕能力遠(yuǎn)勝于304不銹鋼。這些高強度不銹鋼已形成了相關(guān)發(fā)明專利授權(quán)及國標(biāo)（表1）。從2018年至2024年7月，青拓集團已累計生產(chǎn)和應(yīng)用了100多萬噸“先進高強不銹鋼”（圖2）。隨著國標(biāo)、行標(biāo)和團標(biāo)的建立，其市場化應(yīng)用進程會進一步加快。
三、“先進高強不銹鋼”應(yīng)用場景
“先進高強不銹鋼”是在國家“雙碳”目標(biāo)下，鋼鐵材料向“高強、高韌、輕量化、長壽命、高性價比”的重大戰(zhàn)略研發(fā)方向?！跋冗M高強不銹鋼”在保證耐腐蝕性前提下，可以實現(xiàn)減量化使用，降低綜合使用成本。目前已推廣應(yīng)用于高鐵隧道工程、裝配式建筑、地鐵工程、集裝箱、家電、能源和海洋工程等高端領(lǐng)域，實現(xiàn)了多個全球首次應(yīng)用。QN1804和QD2001全球首次應(yīng)用于裝配式芯板建筑結(jié)構(gòu)，助力遠(yuǎn)大可建公司建成了“F”辦公樓和上水堂酒店公寓等項目，榮獲世界高層建筑與都市人居學(xué)會（CTBUH）全球創(chuàng)新獎以及世界模塊化建筑住宅類項目第一名（圖3）。QD2001全球首次應(yīng)用于地鐵工程，實現(xiàn)了減碳輕量化。經(jīng)中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會專家評審認(rèn)定“雙相不銹鋼QD2001在軌道交通輔助設(shè)施產(chǎn)品研發(fā)方面整體達到國際先進水平”。全球最大的集裝箱航運企業(yè)之一馬士基使用QN1803不銹鋼用于生產(chǎn)冷藏箱內(nèi)膽，實現(xiàn)了大幅度降本的目標(biāo)。全球最大的干貨箱制造企業(yè)中集集團使用QN1803和QD2001用于食品罐車，實現(xiàn)了30%減重和節(jié)能減排。全球最大家電企業(yè)之一的美的集團使用QN1803用于集成形性、焊接性和耐蝕性于一體的洗碗機等高端家電，實現(xiàn)了北美市場50多萬臺洗碗機的銷售目標(biāo)。此外，QN1906和QN2109等用于海邊濕法脫硫塔的建造，QN2109耐海水腐蝕不銹鋼應(yīng)用于寧德三都澳海洋牧場。
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