日本不锈钢的发展和现代化生产

　　战后随着日本经济的恢复，民众的生产水平提高，不锈钢作为生产材料和大众的消费材料，其需求提高，市场要求提供廉价的、品质稳定的不锈钢。生产厂家希望不锈钢需求扩大，采用能高效且大量生产低成本不锈钢的制造技术，建设新设备，推进技术进步。其结果是，不锈钢在市场上确立了地位，并唤起了新的需求。市场要求新型不锈钢问世，新开发的不锈钢又催生了新的需求。

　　新型不锈钢问世时，原来的制造技术不能达到要求，需要更高级的制造技术，这成为技术进步的驱动力。另一方面，制造技术的进步也成为不锈钢新产品问世的技术动力。所以说，日本不锈钢的发展是市场、制造技术和新产品三个要素相互作用的螺旋式发展。

　　从1955年以后日本的不锈钢热轧材产量变化和市场、设备采用的动向来看，如果将热轧材产量看作市场的扩大，那么如前所述制造技术、新产品和市场是相互作用，不锈钢呈阶段性发展。这里所说的市场没有忽视环境变化和规则的使用。本文以不锈钢的制造技术进展及不锈钢用途扩大为中心，论述了日本不锈钢的发展。此外，为了使内容更紧凑，还介绍了日新制钢周南制钢所的技术引进和技术开发。

　　制造技术的发展

　　1 炼钢技术

　　战后不久，日本从美国引进了不锈钢炼钢法。1951年左右，日本冶金、日本金属工业、日本不锈钢3家不锈钢专业厂家开始试行生产不锈钢。日新制钢周南制钢所于1962年开始生产不锈钢，从当时采用的电炉炼钢法来看，存在如下情况：

　　①铬的收得率不稳定，高价低碳铬铁的消耗高；

　　②低碳不锈钢的熔炼、生产效率和收得率非常低；

　　③杂质多，形成表面缺陷，所以收得率低，最终用户使用时发生加工裂纹。

　　为了解决生产效率、收得率、制造成本、用户异议等众多问题，尝试将电炉钢水在真空下进行处理，但在当时没有应用于实际生产。

　　（1） LD－VOD、AOD法的采用和发展

　　日新制钢周南制钢所于1969年建设了将高脱碳的LD转炉和由EdelstahlwerkeWitten公司开发的VOD法（向进入真空钢包中的钢水表面吹氧，边抑制Cr的氧化边进行脱碳）相连，并配置了昭和电工开发的利用固相还原工艺的高碳铬铁合金设备的LD－VOD炼钢工艺。对于真空吹氧当时存在很多疑问，操作当初遇到了各工艺不匹配、转炉耐火材料寿命短等很多问题，但日新制钢通过积累丰富技能和技术改善，完善了不锈钢炼钢的系列工艺。

　　在同一时期，美国的UnionCarbide公司开发出了AOD法，日本金属工业公司于1971年引进了AOD法，随后相继被其他公司采用。现在LD－VOD法和AOD法是不锈钢炼钢的两大工艺，这两大工艺都有各自的特征，说不上哪个好哪个不好。

　　AOD法有助于提高像SUS304这种量产型钢种的生产率，所以从全球来看，采用的较多，但如后面所述，如果没有LD－VOD法的技术进步则不可能有高纯度铁素体系不锈钢的发展。1976年，川崎制铁从具有多个风口的钢包底部对在转炉内进行粗脱碳的钢水吹大量氩气，对钢水进行强搅拌，证实在极低区域可降低C和N，领先生产了高纯度高Cr铁素体系不锈钢。另一方面，采用AOD法在低C、N区域的脱碳、脱氮效率低，大同特殊钢于1991年在AOD法上使带真空功能的设备实用化，新日铁也采用了该技术。

　　（2） 连铸技术