隨著世界范圍內的微合金化鋼的產量不斷增加。新的鋼種不斷開發出來,并應用在許多領域。要保持在鋼材料領域的良好競爭能力,走微合金化技術之路,是生產高強度和高質量產品的經濟有效的途徑。

圖注：微合金化鋼產品發展

　　微合金化鋼的發展可由Nb的總消費量來描述,因為Nb是一種主要微合金化元素,并且75%的Nb產量應用于微合金化鋼。20世紀70年代Nb的消費量急劇上升,當時控軋工藝在全世界范圍內被采用,同時汽車工業使用量也在增加。20世紀80年代是穩定期,但微合金化鋼產量繼續增加,Nb消費的穩定是因為鋼鐵廠效率的提高。如連鑄設備的安裝,加速冷卻等,對給定量的最終產品,這可節省材料。然而在Nb消費量達到飽和點后,在20世紀90年代Nb的需求又顯著增加。這是受許多重要的鋼鐵公司產品結構調整的影響。他們的品種集中在附加值高的產品,包括微合金化鋼。在歐洲每噸鋼中的FeNb為60g。

　　近年來在社會對鋼鐵需求發展的拉動下,我國鋼鐵行業的技術改造呈現意料之外的加速趨勢,強烈需求縮小了與國際冶金技術發展的差距。尤為可喜的是,國內對鋼的微合金化技術和微合金化鋼發展方向、目標和對策已取得了廣泛共識。到目前為止,國內對微合金化前景持有樂觀的態度,認為勢在必行的鋼廠占72%,已積極組織微合金化技術應用的企業約占80%,在規劃或啟動之中的有16%,在開展微合金化鋼研發的企業之中,約有56%直接引進國外成熟鋼種牌號組織生產,有30%左右的企業主要目的在于改善原有鋼材品種性能水平,已進入根據市場需要而創新開發的企業為數不多,約14%左右。

　　為適應我國鐵路運輸的高速、重載要求,包鋼經過多年的研究,對冶煉、連鑄、軋制等工藝設備進行了大規模現代化改造,成功開發試制了對時速200km客運專線用60kg/m鈮稀土軌。這種鋼軌采用連鑄工藝生產,在國內還是首創,也符合即將推行EN 標準鋼軌制造方法的要求。客運專線用的鈮稀土高速鋼軌的開發成功,不僅促進了高速鐵路用軌的國產化,同時使國產高級別鋼軌增強了國際競爭力。

　　大力開發含鈮鋼新品種及在我國的應用,是一項推動鋼鐵工業結構調整,實現鋼鐵強國目標的重要戰略任務。為實現這一目標,必須深入研究含鈮鋼的合金化及物理化學冶金的理論與相關的生產技術,解決企業生產中遇到的各種技術難題。從而生產出更多具有國際先進水平的含鈮鋼種,推動我國冶金科技的現代化。

　　鋼的微合金化最為突出的技術進展是在微合金化鋼的開發。其原因不僅在于改進工藝、降低成本的需要,主要是大大改善了鋼的力學性能和使用工藝特性。微合金化鋼定義為低合金高強度鋼范疇,或者說是新一代低合金鋼。鋼中假如Nb、V、Ti元素的總和不超過0.15% ,在鋼加熱——冷卻和形變過程中,其碳、氮化物具有溶解——析出行為,對鋼的物理、化學性質和力學性能有明顯的影響,通常在熱機械處理(包括控軋、控冷)狀態下作為工程和機械結構用材或冷沖壓用材。如橋梁、船舶、工程機械、輸電線塔等。

　　隨著我國建筑鋼結構的快速發展,對建筑鋼材提出了越來越高的要求。注重高強度、高性能、大型化、功能化建筑用鋼的生產開發。而微合金化鋼是建筑鋼結構的理想選擇,如美國紐約世界貿易中心的兩座400多米高的摩天大樓遭到恐怖分子襲擊后,僅一小時左右就像融化巧克力一樣坍塌了。世界貿易大樓的倒塌對建筑用鋼材提出了更高的要求,尤其是耐火和抗震是建筑用鋼應重點解決的兩大課題。從綜合的、長遠的角度來看,鋼結構建筑仍是今后的發展方向。

　　微合金化元素在鋼中的作用很大程度上取決于工藝的配合,它不僅僅是細化晶粒和析出強化的效果,而且對鋼的耐蝕性、耐熱性、耐磨性以及其它的物理、化學性質的影響也是十分重要的。微合金化鋼是高技術含量產品,節能節材,增加了產品附加值。因此,我們應加大微合金化技術的科研開發。