董 瀚

特殊鋼廣泛地應(yīng)用于各個工業(yè)領(lǐng)域與人民生活，它是目前人們關(guān)注的重大裝備制造和國家重點工程建設(shè)所需的關(guān)鍵材料，是鋼鐵材料中的高技術(shù)含量產(chǎn)品，其生產(chǎn)和應(yīng)用情況代表了一個國家的工業(yè)化發(fā)展水平，特殊鋼占鋼總量的比例、特殊鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、特殊鋼質(zhì)量和特殊鋼應(yīng)用等是反映一個國家鋼鐵工業(yè)發(fā)展的重要標志。高品質(zhì)特殊鋼應(yīng)該至少包括了以下兩個方面的含義：一是工業(yè)化過程中先進裝備制造所需要的特殊鋼品種；二是表現(xiàn)出高質(zhì)量特征的特殊鋼與不斷發(fā)展的新型特殊鋼品種。應(yīng)該說，高品質(zhì)特殊鋼是特殊鋼中的高端產(chǎn)品與升級換代產(chǎn)品。

1 ．特殊鋼行業(yè)發(fā)展的新時期已經(jīng)到來

建國60多年來，我國特殊鋼行業(yè)經(jīng)歷的階段有：從1949年到1978年的30年間。我國形成了適合計劃經(jīng)濟體系要求的特殊鋼行業(yè)體系。全國10多個特殊鋼企業(yè)，幾乎每一個都可以生產(chǎn)8大鋼類，形成了品種門類齊全的特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)。當時，生產(chǎn)特殊鋼大都是采用廢鋼電爐流程生產(chǎn)，認為采用電爐流程生產(chǎn)的品種即為特殊鋼。應(yīng)該說特殊鋼行業(yè)的生產(chǎn)滿足了當時國民經(jīng)濟發(fā)展和武器裝備對特殊鋼產(chǎn)品的需求。

從1978年至今，改革開放以來的特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)不斷演化，向?qū)I(yè)化（如太鋼的不銹鋼板材、河冶科技 的高速鋼、萊特的齒輪鋼、淮鋼的彈簧鋼、大冶的厚壁無縫管、蘇鋼的合結(jié)鋼大棒材）、綜合化（東特的綜合性特鋼體系建設(shè)、寶特的特冶、鍛材、棒線材和板帶、興澄的棒線材與板材）、多樣化（企業(yè)性質(zhì)的多樣化：國企、民企、地區(qū)產(chǎn)業(yè)集群—溫州地區(qū)的不銹鋼管產(chǎn)業(yè)、興化地區(qū)的不銹鋼產(chǎn)業(yè)等；生產(chǎn)工藝流程的多樣化；廢鋼電爐流程、高爐轉(zhuǎn)爐流程、特殊冶金流程等）等方向發(fā)展，努力滿足各種裝備制造的需求。這一時期常常是以引進裝備的需求作為特殊鋼企業(yè)的產(chǎn)品發(fā)展方向。應(yīng)該說，多樣化是這一時期的主要特征。年產(chǎn)量從數(shù)十噸級到百萬噸級的特鋼企業(yè)并存，生產(chǎn)特殊鋼的廠家數(shù)量難以統(tǒng)計，工藝流程多樣化、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。雖然基本滿足了一些產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，如滿足了汽車行業(yè)發(fā)展對特殊鋼的一般需求。但是，一些高端的特殊鋼材仍然難以滿足需求，要從國外進口。

從“十二五”起，是特殊鋼行業(yè)發(fā)展的新時期。鋼鐵行業(yè)發(fā)展到這個階段應(yīng)該是特殊鋼行業(yè)發(fā)展的又一個轉(zhuǎn)折點，在未來的數(shù)十年間，是特殊鋼向高品質(zhì)化發(fā)展的階段。特殊鋼行業(yè)需要以大力發(fā)展高品質(zhì)特殊鋼為出發(fā)點，全面提升特殊鋼行業(yè)的人員、管理、技術(shù)、裝備、生產(chǎn)和應(yīng)用等綜合水平。

未來的數(shù)十年間將是特殊鋼行業(yè)的又一個新時期。

一是從市場需求牽引看，工業(yè)化和裝備制造需要高品質(zhì)特殊鋼，如高效率火電機組需要耐更高溫度的耐熱鋼與合金，核電機組需要耐腐蝕的不銹鋼與合金，高鐵轉(zhuǎn)向架需要安全性和可靠性高的特殊鋼，大飛機需要超高強度鋼，油氣開采需要耐苛刻環(huán)境的耐蝕合金，汽車輕量化和安全性需要高性能特殊鋼等。各種裝備的高效化需要特殊鋼的高品質(zhì)化。

二是從行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)看，我國鋼鐵行業(yè)的結(jié)構(gòu)需要調(diào)整，包括企業(yè)結(jié)構(gòu)、工藝流程結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等。我國從鋼鐵大國向鋼鐵強國的轉(zhuǎn)變的一個重要標志就是特殊鋼行業(yè)的水平。目前，我國特殊鋼產(chǎn)量僅占鋼產(chǎn)量的5%左右，而工業(yè)化國家的特殊鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的10%-20%，日本特殊鋼產(chǎn)量占到鋼產(chǎn)量的20%左右。除了產(chǎn)量比之外，我國特殊鋼的品種也不能完全滿足市場需求。現(xiàn)在，我國主要特鋼企業(yè)都在進行技改，建立了世界先進的特殊鋼生產(chǎn)流程和裝備，已經(jīng)具備了生產(chǎn)高品質(zhì)特殊鋼的物質(zhì)條件。前不久，東北特鋼建設(shè)投產(chǎn)的登沙河基地就是一個典型的現(xiàn)代化特殊鋼生產(chǎn)范例。

三是目前國家對特殊鋼行業(yè)非常重視，將高品質(zhì)特殊鋼列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中需要大力培養(yǎng)扶植的產(chǎn)業(yè)。2015年高品質(zhì)特殊鋼產(chǎn)業(yè)的新增產(chǎn)值將達到8%，2020年新增產(chǎn)值達到15% ，到2030年高品質(zhì)特殊鋼產(chǎn)業(yè)達到世界先進水平。黨中央和國務(wù)院將發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)做為轉(zhuǎn)變發(fā)展模式的重要工作。這是特殊鋼行業(yè)的重要機遇。

什么是特殊鋼？能不能將特殊鋼與普通鋼劃分開來呢？首先它是隨時間發(fā)展而變化的概念；另外世界各國對特殊鋼的定義也不盡相同。我們不是僅僅為了探討特殊鋼的定義和概念，而是為了更好地探討和界定高品質(zhì)特殊鋼的內(nèi)涵，從而目標明確地發(fā)展我們的高品質(zhì)特殊鋼產(chǎn)業(yè)。

特殊鋼是指與普通鋼相比，在生產(chǎn)和應(yīng)用方面均有特殊要求的鋼類。大量生產(chǎn)和應(yīng)用的普通鋼一般在強度、韌性、冷彎性能、焊接性能等性能方面有所要求（如Q235鋼、Q345(16Mn)鋼、20MnSi鋼筋、08Al深沖板等）。如果對鋼材進一步在高強度化（42CrMo合結(jié)鋼）、低溫韌性（9Ni低溫鋼）、腐蝕性能（304不銹鋼）、 高溫性能（T /P91耐熱鋼）、疲勞性能（60Si2Mn彈簧鋼）、延遲斷裂等性能方面提出要求，則進入了特殊鋼范疇。特殊鋼大多數(shù)應(yīng)用于動力機械、能源裝備、化工裝備、海洋工程設(shè)施、交通運輸工具、武器裝備等方面,，是一個國家工業(yè)化的必不可少的材料。特殊鋼行業(yè)的發(fā)展水平既是衡量一個國家鋼鐵行業(yè)發(fā)展水平的標志，同時還是一個國家工業(yè)化的重要材料基礎(chǔ)。

2 ．特殊鋼是工業(yè)化的重要材料基礎(chǔ)

目前，我國處于城鎮(zhèn)化和工業(yè)化快速發(fā)展時期，對鋼材的需求從數(shù)量上開始向品質(zhì)上轉(zhuǎn)變，特別是對主要應(yīng)用于裝備制造的特殊鋼的品質(zhì)要求不斷提高。

高品質(zhì)特殊鋼產(chǎn)業(yè)的競爭，核心是關(guān)鍵技術(shù)的競爭。目前我國特殊鋼產(chǎn)業(yè)的一些鋼類在規(guī)模上雖然已經(jīng)躋身世界前列，但高端品種依然無法滿足裝備制造行業(yè)發(fā)展需求，主要依賴進口。如我國高鐵運行里程達到了世界前列，但是動車組的高鐵輪嚴重依賴進口。我國目前還無法生產(chǎn)出高鐵輪對所需的車軸、車輪、軸承等用特殊鋼；我國是無縫鋼管的生產(chǎn)大國，每年出口大量的低附加值無縫鋼管（經(jīng)常遭遇反傾銷訴訟），但是卻無法滿足火電、核電、油井、航空、機械等領(lǐng)域?qū)ο嚓P(guān)"五管"的需求；我國已經(jīng)是世界第一的汽車制造大國，但是自動變速箱齒輪用高品質(zhì)齒輪鋼需要進口；2010年我國生產(chǎn)了300萬噸軸承鋼，但是卻難以生產(chǎn)風(fēng)電軸承需要的軸承鋼，大量生產(chǎn)的高碳銘軸承鋼（GCr15）的品質(zhì)較低?？梢哉f，作為工業(yè)化的重要標志的裝備制造水平在很大程度上依靠特殊鋼，我國高速鐵路、大型飛機、核電、火電、新能源、汽車、船舶、機械等行業(yè)發(fā)展迫切需要高品質(zhì)特殊鋼。因此，加快培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興高品質(zhì)特殊鋼產(chǎn)業(yè)，必須著眼于突破一批關(guān)鍵核心技術(shù)，加強前沿性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)技術(shù)集成創(chuàng)新，提升我國高品質(zhì)特殊鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和效益。

3 ．特殊鋼是鋼鐵強國的重要標志

2010年，我國粗鋼產(chǎn)量達到了6.26億噸，占全世界粗鋼產(chǎn)量的45%左右。同期，我國特殊鋼產(chǎn)量約為 3500萬噸，僅占鋼產(chǎn)量的6%左右。工業(yè)化國家的特殊鋼產(chǎn)量一般占10%-20%之間，如日本特殊鋼產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的20%左右。僅從特殊鋼產(chǎn)量與鋼產(chǎn)量之比可以看出，我國的特殊鋼發(fā)展應(yīng)該還有很大的數(shù)量提升空間。

在品種方面，我國現(xiàn)在仍然無法生產(chǎn)一些特殊鋼品種，需要進口解決，受制于人。高鐵的輪對只有國際上數(shù)個廠家可以制造，我國還不能生產(chǎn)高鐵車輪、車軸、軸承等，需要進口輪對來發(fā)展我們的高鐵；核電蒸汽發(fā)生器的換熱器690合金U型管，國際上原來只有3家特鋼企業(yè)能夠生產(chǎn)（我國寶鋼公司已經(jīng)開始生產(chǎn)），不但價格高，而且供不應(yīng)求，成為我國發(fā)展核電的瓶頸；耐苛刻環(huán)境的油井管也是高附加值產(chǎn)品，這也是一個油氣開采的瓶頸材料，目前我國正在開發(fā)。

在質(zhì)量方面，我國特殊鋼材的內(nèi)部質(zhì)量穩(wěn)定性、均勻性、表面質(zhì)量、尺寸精度等與鋼鐵強國的特殊鋼材質(zhì)量尚有一定的差距，直接影響到裝備制造的水平。

在技術(shù)方面，我們的特殊鋼技術(shù)研發(fā)能力較弱，從品種方面就可以明顯地看出這一點。目前我們大量生產(chǎn)和應(yīng)用的特殊鋼品種均源自于國外，如H13熱作模具鋼、OCr19Ni9（304）奧氏體不銹鋼、42CrMo（4140）合結(jié)鋼等。

4 ．國家重視高品質(zhì)特殊鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

“十二五”規(guī)劃建議中提出了發(fā)展包括新材料在內(nèi)的7個戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)，加快形成先導(dǎo)性、支柱性產(chǎn)業(yè)，切實提高產(chǎn)業(yè)核心競爭力和經(jīng)濟效益。國務(wù)院《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》中也明確提出積極發(fā)展高品質(zhì)特殊鋼、新型合金材料、工程塑料等先進結(jié)構(gòu)材料，是培育和發(fā)展高品質(zhì)特殊鋼產(chǎn)業(yè)是落實科學(xué)發(fā)展觀、促進經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和結(jié)構(gòu)調(diào)整的重大舉措，是提升特殊鋼產(chǎn)業(yè)核心競爭力，促進鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的重要組成部分。《決定》明確了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是以重大技術(shù)突破和重大發(fā)展需求為基礎(chǔ)，對經(jīng)濟社會全局和長遠發(fā)展具有重大引領(lǐng)帶動作用，知識技術(shù)密集、物質(zhì)資源消耗少、成長潛力大、綜合效益好的產(chǎn)業(yè)。高品質(zhì)特殊鋼產(chǎn)業(yè)還是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要材料基礎(chǔ)，也是長期以來制約我國制造業(yè)發(fā)展和相關(guān)產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排（如火力發(fā)電）目標實現(xiàn)的瓶頸。其發(fā)展要以發(fā)揮我國在鋼鐵、特殊鋼、機械制造、自動控制、分析測試等科學(xué)技術(shù)研究方面的優(yōu)勢為基礎(chǔ)，以滿足國家重大裝備制造和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級為目標，鞏固已有的特殊鋼領(lǐng)域人才和研究優(yōu)勢，大力發(fā)展高品質(zhì)特殊鋼生產(chǎn)和加工技術(shù)和裝備，大力推進高品質(zhì)特殊鋼產(chǎn)業(yè)化，大力推進大宗高品質(zhì)特殊鋼規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用。

5 ．積極發(fā)展高晶質(zhì)特殊鋼技術(shù)

為了抓住難得發(fā)展機遇，特殊鋼企業(yè)應(yīng)將注意力轉(zhuǎn)向提高企業(yè)競爭力和可持續(xù)發(fā)展上來。在當前要提高企業(yè)競爭力和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵是實施特殊鋼結(jié)構(gòu)調(diào)整、特殊鋼技術(shù)創(chuàng)新、特殊鋼知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略和特殊鋼人才利用戰(zhàn)略。為提高市場競爭力，國外和我國特殊鋼企業(yè)結(jié)構(gòu)和流程結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。我國特殊鋼生產(chǎn)企業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸與國際接軌，也有符合國情的企業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展，大體上可以分為3種類型：

（1）大型綜合性特殊鋼企業(yè)：一般年鋼產(chǎn)量為100萬-300萬噸，生產(chǎn)的鋼種數(shù)百個到一千多個，品種大多為長形材（棒線材及部分管材）、鍛件（包括模鍛件）、管材、鑄件、絲材和帶鋼，產(chǎn)品規(guī)格范圍較大，采用鑄鍵生產(chǎn)的鋼材占一定比例。

（2）大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)所屬特殊鋼企業(yè)（或高轉(zhuǎn)流程的特殊鋼企業(yè)）：擁有“高爐一轉(zhuǎn)爐一連鑄一熱軋一冷軋”生產(chǎn)流程的大型普通鋼企業(yè)所屬的長型材廠生產(chǎn)特殊鋼棒材和線材，扁平材廠生產(chǎn)不銹鋼板帶等。

（3）專業(yè)性特殊鋼企業(yè)：鋼年產(chǎn)量一般在100萬噸以下（從高速鋼的1萬噸/年產(chǎn)量到合金鋼的數(shù)十萬噸/年產(chǎn)量），具有一條結(jié)構(gòu)合理的生產(chǎn)線，鋼類和材形較為集中，產(chǎn)品的附加值高，市場全球化。如特殊鋼板帶廠、特殊鋼鍛件廠、特殊鋼鋼管廠等。

近年來，我國特殊鋼行業(yè)的企業(yè)結(jié)構(gòu)、工藝結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整以適應(yīng)市場發(fā)展的需要?！澳蠈毐碧保摚óa(chǎn)能300萬噸/年）和寶鋼不銹鋼分公司（產(chǎn)能150萬噸/年）建成了世界先進的不銹鋼生產(chǎn)流程。還有一批不銹鋼板帶生產(chǎn)企業(yè)的興起，全國形成了年產(chǎn)1000萬噸以上不銹鋼的產(chǎn)能。東北特殊鋼公司是綜合性的特殊鋼公司，是我國特殊鋼企業(yè)的典范之一，其產(chǎn)品覆蓋了幾乎所有的特殊鋼品種。中信泰富特殊鋼集團的興澄和大冶也是我國的特殊鋼優(yōu)勢企業(yè)，形成了鋼產(chǎn)量約600萬噸/年的中國第一大產(chǎn)量的特殊鋼公司，主要生產(chǎn)優(yōu)碳鋼和合結(jié)鋼長形材。經(jīng)過技改的寶特致力于高附加值特殊鋼品種的生產(chǎn)。攀長鋼正在利用災(zāi)后重建機會，規(guī)劃建設(shè)一個有特色的特鋼企業(yè)。石鋼等企業(yè)采用高爐轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)優(yōu)碳 鋼和合結(jié)鋼?；翠摰膹椈射撛趪鴥?nèi)知名度很大。萊特在齒輪鋼生產(chǎn)方面的產(chǎn)量和質(zhì)量方面具有競爭力。經(jīng)過調(diào)整，逐漸形成了特殊鋼的專業(yè)生產(chǎn)線，形成了各自的特色產(chǎn)品。

（1）不銹鋼板帶的生產(chǎn)采用冶煉（BOF/EAF—AOD/VOD-LF）—板坯連鑄—熱連軋—冷軋—退火專業(yè)化生產(chǎn)線；

（2）軸承鋼、齒輪鋼、彈簧鋼、合結(jié)鋼、優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼、不銹鋼等棒線材生產(chǎn)采用電爐冶煉—精煉—方坯連鑄—棒線材連軋—在線熱處理—精整熱處理專業(yè)化生產(chǎn)線；

（3）耐熱鋼、合結(jié)鋼、不銹鋼等管材生產(chǎn)采用電爐冶煉—精煉—管坯連鑄—管材連軋—管材精整熱處理—加工專業(yè)化生產(chǎn)線；

（4）模具鋼、高速鋼、高合金鋼的生產(chǎn)應(yīng)用冶煉—特冶—模鑄（連鑄）—鍛造（軋制）開坯—鍛造（熱軋）成材—制品加工專業(yè)化生產(chǎn)線。

近年來，特殊鋼生產(chǎn)裝備和工藝技術(shù)不斷提高，特殊鋼產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)提高，市場滿足程度不斷增長。但是，相比我國快速發(fā)展的普通鋼行業(yè)，特殊鋼行業(yè)技術(shù)發(fā)展速度還是慢了一些，與國際先進水平的差距也比普通鋼行業(yè)大。提高我國特殊鋼行業(yè)的整體技術(shù)水平已經(jīng)迫在肩睫。與國際上先進的特殊鋼專業(yè)化生產(chǎn)線和技術(shù)相比，我國特殊鋼行業(yè)存在一些需要開展工作：

（1）優(yōu)化特殊鋼生產(chǎn)工藝流程。依托目前我國特殊鋼企業(yè)正在和即將進行的先進特殊鋼生產(chǎn)線建設(shè)，通過技術(shù)研發(fā)工作，優(yōu)化特殊鋼生產(chǎn)工藝流程，形成特殊鋼生產(chǎn)和應(yīng)用的高品質(zhì)化技術(shù)，推動特殊鋼行業(yè)結(jié)構(gòu)升級。形成數(shù)個高品質(zhì)特殊鋼材生產(chǎn)示范線，生產(chǎn)出高品質(zhì)特殊鋼棒線材、扁平材、鍛材與鍛件、無縫管材等，滿足以裝備制造業(yè)為主的市場需求。到2015年，所依托的生產(chǎn)線所生產(chǎn)的高品質(zhì)特殊鋼材的增加值占相關(guān)企業(yè)產(chǎn)值比重達到8%，初步形成以高品質(zhì)特殊鋼為特征的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

（2）提高特殊鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)水平。我國特殊鋼板帶材、管材、棒線材、鍛材、線材專業(yè)化生產(chǎn)線正在逐步形成，具備了較先進的特殊鋼生產(chǎn)裝備，但生產(chǎn)工藝技術(shù)水平急待提高。我國目前特殊鋼冶煉、連鑄、熱軋、 冷軋、鍛造、熱處理和應(yīng)用等技術(shù)與工業(yè)化國家有差距，如先進的特殊鋼冶煉和精煉工藝技術(shù)可以準確地將化學(xué)成分控制在較窄的范圍內(nèi)，特殊鋼的凝固工藝技術(shù)可以保證鋼坯（鏈）的化學(xué)成分和組織的高均勻度，變形工藝技術(shù)能夠滿足鋼材精確形狀尺寸和組織狀態(tài)的控制要求，熱處理工藝技術(shù)可以精確控制鋼材和部件的組織和性能。提高生產(chǎn)工藝技術(shù)水平，可以改善特殊鋼產(chǎn)品的純凈度、化學(xué)成分控制精確度、 組織均勻性、性能的穩(wěn)定性、尺寸精度、表面質(zhì)量、包裝質(zhì)量等。

（3）生產(chǎn)高品質(zhì)特殊鋼產(chǎn)品。相比普通鋼，特殊鋼中的合金元素含量高，生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，并且需要熱處理，因此資源和能源消耗相對較大。我們需要繼續(xù)發(fā)展低成本鐵素體不銹鋼，以節(jié)約鎳資源；要發(fā)展高氮不銹鋼，以提高不銹鋼的性能；要繼續(xù)開發(fā)滿足更高效率火電機組的耐熱鋼；要關(guān)注核電機組用不銹鋼與耐蝕合金的開發(fā)；要開發(fā)高鐵輪對用車軸鋼、車輪鋼、軸承鋼等；耐蝕合金生產(chǎn)的油井管是高品質(zhì)產(chǎn)品，也需要盡快批量應(yīng)用。日本、韓國和歐洲80%的汽車鍛鋼件均采用省去了熱處理工序的微合金非調(diào)質(zhì)鋼，我們需要在年產(chǎn)100萬噸的基礎(chǔ)上繼續(xù)擴大非調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用量，要關(guān)注定制鍛件技術(shù)的發(fā)展；工模具是基礎(chǔ)，我們要關(guān)注這類鋼的品種和質(zhì)量提升問題；超高強度鋼是航空航天領(lǐng)域的具有競爭力的材料，是不可替代的材料，因此要研發(fā)高韌性的、更高強度的超高強度鋼。還有更多的高品質(zhì)特殊 鋼產(chǎn)品需要我們開發(fā)。