西宁特殊钢股份有限公司 青海西宁 810005
摘要：介绍了国内特殊钢产业的现状，对部分常用的特殊钢种类，如轴承钢、齿轮钢的质量水平及市场需求量作了大致的介绍，文中认为目前国内特殊钢产业面临良好的发展机遇。
关键词：特殊钢；轴承钢；齿轮钢
前 言：目前我国已成为世界第一产钢大国，同时也是世界上最大的钢铁消费市场。随着国家经济建设的快速发展，对特殊钢产品数量、品种、性能质量的需求也在发生变化。从国外特殊钢产业发展规律可以看到：钢铁工业在经历快速发展时期后会进入一个相当稳定的发展阶段，在这个时期内特殊钢产业将进入一个品种、性能稳定发展过程。随着这个发展过程的不断完善，特殊钢产业会逐步形成一个较为完整的生产体系，特殊钢产业最终会成为衡量一个国家是否钢铁强国的重要标志。
1 特殊钢的用途
1.1 国防军工用钢
包括航空、航天、卫星、战略导弹及常规武器用高温合金、钛合金、精密合金、电子专用材料、低合金高强度钢、微合金非调质钢、易切削钢、高合金弹簧钢。
1.2 轿车制造用钢
包括窄淬透性齿轮钢、气门弹簧钢丝、悬挂弹簧钢丝、阀门银亮材、易切削钢材、微合金非调质钢材，轿车排气、消音系统用新型铁素体不锈耐热钢板和钢管。
1.3 家电行业用钢
大量使用的模具钢，主要是塑料模具钢材，玻璃、陶瓷（建材）等非金属模具钢材，模具扁钢材和模块。
1.4 电站用特殊合金钢材
主要是新型耐热钢：600-650℃用超级奥氏体和马氏体型交换器用耐热钢；水电用耐气蚀、磨损和新型高强高韧不锈钢，用于高水头、高泥沙含量的水电机组转轮机叶片用抗磨损高强不锈钢特厚板。
1.5 核电、风电、航天、航空、航海、电站、电器用高技术含量不锈钢
主要是不同表面状态的不锈钢冷板，彩色不锈钢板，黑色不锈钢带、高强度不锈钢，功能不锈钢（隔音防震不锈钢、形状记忆不锈钢、核聚变反应堆用低放射性不锈钢），以及核热交换管用无应力腐蚀不锈钢管和石化、电站用不锈钢复合板。
2 我国特钢的生产设备
传统的炼钢设备采用的是转炉，电炉作为高效能、高利用率的钢铁生产设备，已经被国际先进特殊钢企业广泛使用。目前，我们大部分企业已完成技术改造，采用电炉作为冶炼设备。但是整体技术设备与发达国家相比仍有一定差距。目前我国特殊钢企业连铸比仅为56.9%，不仅低于我国普钢连铸比93%的水平，而且远低于发达国家特殊钢连铸比水平。
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造成国内特钢生产技术与国际差距的主要原因：一是工艺流程落后，二是装备水平及工艺技术落后，三是连铸坯质量控制措施不完善，导致成材率低，连铸坯和特钢材质无法与国外著名特殊钢生产企业产品相比。
在生产工艺方面，电炉、精炼和大方坯连铸生产工艺流程是当今世界上特殊钢生产与发展的主导流程和技术发展方向。
3 对部分常用特殊钢种类产品的分析
3.1 轴承钢
轴承钢可供轴承制造商生产轴承，凡涉及转动作业的机械和设备都会用到轴承、譬如轮轴、车床、传动轴、齿轮轴及转轴。对轴承钢之需求主要来自机械及汽车业。轴承钢除常用的GCr15外，还包括高淬透性和淬硬性轴承钢GCr15SiMo，和抗冲击的GCr4轴承钢。与GCr15相比，GCr4的冲击值提高了66%~104%，断裂韧性提高了67%，接触疲劳寿命L10提高了12%。GCr4钢轴承采用高温加热-表面淬火热处理工艺。与全淬透的GCr15钢轴承相比，GCr4钢轴承的寿命明显提高，可用于重载高速列车轴承。
今后轴承钢主要向高洁净度和性能多样化两个方向发展。提高轴承钢的洁净度，特别是降低钢中的氧含量，可以明显延长轴承的寿命。氧含量由28ppm降低到5ppm，疲劳寿命可以延长1个数量级。为了延长轴承钢的寿命，许多特殊钢企业多年来一直致力于开发应用精炼技术来降低钢中的氧含量。通过不懈的努力，轴承钢中的最低氧含量已从20世纪60年代后期的28ppm降低到现在的5ppm。目前，我国可以将轴承钢中的最低氧含量控制在10ppm左右。轴承使用环境的变化要求轴承钢必须具备性能的多样化。如设备转速的提高，需要准高温用（200℃以下）轴承钢，则通常采用在SUJ2钢的基础上提高Si含量、添加V和Nb的方法来达到抗软化和稳定尺寸的目的。此外，近年来特殊钢企业对腐蚀性较强场合使用的不锈轴承钢，为了简化轴承制造工艺采用的高频淬火轴承钢和短时渗碳轴承钢，以及为了满足航空航天需要的高温轴承钢研制开发方面都作了一定的工作。
在产品质量方面，由于未来市场对轴承的质量、噪音和使用寿命等要求越来越高，因而轴承行业对轴承钢同样提出了更高的要求。例如机床主轴用精密轴承，航空航天精密轴承，计算机和录相机专用轴承等，这些产品对轴承的性能要求非常严格。但是目前国产轴承钢材实物质量还不稳定，影响轴承的噪音和寿命指标及性能的提高，致使国产轴承的内在及表面质量与工业发达国家产品存在明显差距。为此，国内一些钢厂为适应轴承市场的需要，正在开展科技攻关活动。可以预计，国内特钢企业在轴承钢生产技术方面将有较大提升。
随着国内装备制造业的发展，特别是主机行业高速发展，为轴承行业发展提供较大的市场空间。在“十二五”期间机械工业行业均保持快速发展态势，如汽车制造、工程机械、重型矿山、农业机械、仪器仪表、机床工具及其他机械行业等都有很大的增幅，有的增长率达到28%以上，从而拉动了轴承钢的需求。轴承钢市场主要影响因素包括政策因素、上下游产业因素、技术因素和国际市场及行业内部竞争因素等。其中下游市场的需求是影响轴承钢市场变化的最主要因素之一，宏观和行业发展政策也是影响市场波动的重要指导因素。因此，分析当前国内的宏观政策对轴承钢市场形成的影响因素，确定特殊钢企业轴承钢产品下一步发展方向是非常重要的。
3.2 齿轮钢
齿轮钢的使用范围较广，除轿车、货车、客车、农用车、摩托车等车辆制造业外，大量的工程机械齿轮使用量也较大，每年约占齿轮钢总量的20%-25%，市场需求较大。
尽管近年来国内特殊钢企业齿轮钢产量增长较快，但国内齿轮钢的质量仍然不能满足市场的需要。由于没有高质量的齿轮钢材作保证，目前我国汽车工业自动变速箱市场仍然被外国公司垄断。
近年来国内特殊钢企业在齿轮钢技术研发方面取得一定成绩。例如石家庄钢铁公司成功开发了SZA400EW齿轮钢。SZA400EW是取代20CrMo的摩托车齿轮用钢，具有良好的综合力学性能，广泛应用于汽车、摩托车制造业。经性能综合测试和跑车试验，均达到或超过20CrMo齿轮钢水平。莱芜钢铁公司采用热装热送工艺生产准75mm、准120mm规格SCM822H高档次汽车用齿轮钢，检验全部符合日本JIS4052技术标准要求，该产品的各项技术指标均达到国际同类钢种水平，完全满足我国中、重型卡车齿轮用钢的需求。随着齿轮钢需求的扩大，国内企业在技术方面仍有待进一步提高。
目前国内齿轮钢主要生产企业有莱芜钢铁公司、江阴兴澄特殊钢公司等企业。莱钢已经形成了七大系列特钢产品体系，其中齿轮钢、锚链钢、合金结构钢和优碳钢已经占据国内特钢行业的较大份额。
结 语：
综上所述，从国家“十三五”发展规划和加强实体产业稳步发展的政策看，我们的国民经济仍将继续保持较快的发展态势，国家的《钢铁产业发展政策》也把特殊钢列入国家重点支持发展之列，这些是促进特殊钢产业发展的重要外部因素。可以预计，在未来几年内我国将大力发展机械装备行业，因此会带动特殊钢行业的发展，特殊钢的市场需求量将稳定增加。
参考文献：
[1]王兴艳，袁开洪．国外特钢产业发展对我国的启示［Ｊ］．冶金经济与管理，２０１３，（２）：２４－２５．
[2]郑玉春．对钢铁行业多元化发展的思考［Ｊ］．冶金管理，２０１３，（９）：４－１２
论文作者:王文雅,赵生荣,安志明,张贵成
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：特殊钢论文; 齿轮论文; 轴承论文; 轴承钢论文; 合金论文; 不锈钢论文; 国内论文; 《防护工程》2018年第16期论文;