金属制品行业包括结构性金属制品制造、金属工具制造、集装箱及金属包装容器制造、不锈钢及类似日用金属制品制造等。随着社会的进步和科技的发展,金属制品在工业、农业以及人们的生活各个领域的运用越来越广泛,也给社会创造越来越大的价值。
从不锈钢应用行业分析,汽车工业是当前发展最快的不锈钢应用领域。近十年来,日本汽车用不锈钢的消费量已从平均10公斤增至30公斤,美国已超过40公斤。大客车、地铁、高速铁路用车等公共交通运输工具也广泛采用了不锈钢。中国家电行业是不锈钢应用潜在的大市场。另外,不锈钢在水工业、建筑与结构业、环保工业、工业设施中的需求也将逐年上升。具体来看:
车辆/汽车工业:这是当前发展最快的不锈钢应用领域。采用高强度不锈钢制造车体结构可大大降低车辆自重,增强车体结构的强度,用不锈钢做车辆的面板与装饰部件可减少维护成本。此外,不锈钢还因具有抗氯离子腐蚀和耐热的优点而被由于汽车的排气系统。现在,日本、美国、瑞典等国已大量使用不锈钢车辆。日本从80年代开始推广,目前其不锈钢火车车辆已达60%。轿车工业是不锈钢应用的开发重点。
水工业:水在其储运过程中遭受污染的问题已为人们日益重视。大量实践证明,不锈钢是水的准备、贮存、输送、净化、再生、海水淡化等水工业最佳选材。其优点是:耐腐蚀、抗地震、节水、卫生(无铁锈及铜绿色)、重量轻(减轻1/3)、少维修、寿命长(可使用40年)、寿命周期成本(LCC)低、属可回收再利用的绿色环保材料。据介绍,目前,日本东京地区管道不锈钢化已达76%,管道漏水率由原来的14.7%降至目前的7.5%。日本大阪遭受大地震後,不锈钢储水罐完好无损。最近,日本开发出波纹管接头,使不锈钢输水管路的施工成本降低20%,总成本降低3%,维修成本降低3/4。
建筑业:它是不锈钢应用最早的领域之一。在建筑装饰方面,目前,不锈钢主要用在高层建筑的外墙、室内及外柱的包覆,扶手、地板、电梯壁板、门窗、幕墙等内外装饰及构件。经表面处理、着色、镀层的不锈钢板,解决了触摸后易出现手印等问题,使不锈钢的应用范围进一步扩大。日本开发了多种不锈钢屋面材料,如耐腐蚀性能更好的高、中铬铁素体和各种镀层板。瑞典研制的super-clean刷光表面不锈钢板、法国Ugine开发的UGITOP表面板,为建筑业提供了新的选择。
家电业:在家电业,不锈钢用量大的是自动洗衣机内筒、热水器内胆、微波炉内外壳体、冰箱内衬,且多采用铁素体不锈钢。西欧家用电不锈钢的比例较大,亚洲除日本接近欧洲水平外一般用得较少。1999年,日本家电业铁素体、马氏体类不锈钢的消费量达到28%,奥氏体的占到12%。我国生产的微波炉、冰箱、空调、电视等已是世界上具有竞争力的出口产品,国内家电行业是不锈钢应用的潜在大市场。据估计,今后5-10年,我国家电行业不锈钢需求将达到10万-15万吨。
环保工业:工业废气、垃圾和污水处理装置需采用不锈钢制造。在烟气脱硫过程中,为抵御二氧化硫及氯离子、铁离子的腐蚀,在吸收塔、冷却器、泵、阀门、烟道等处需要采用双相不锈钢及高牌号奥氏体不锈钢。垃圾焚烧炉、废水处理等设施都需要采用高性能不锈钢材料制作。
工业设施:发达国家工业设施采用的不锈钢比例一般可到15%-20%,目前国内的应用比例还很小。这一方面是因成套引进的工业设备,不锈钢材料并未统计,另一方面是因国内材料尚未采用。化工、石化、化纤、造纸、食品、医药、能源(核电、火电、燃料电池)等领域都需要不锈钢。此外,现有进口设备已进入检修期。随着国产不锈钢产品质量的提高及特殊牌号产品的开发,今后国内工业设施方面不锈钢的应用将会逐年增加。
领域的应用
1.1960年——1999年约40年间,西方国家的不锈钢产量从215万吨猛增到1728万吨, 增加了约8倍,平均年增长率约为5.5%。不锈钢主要用于厨房、家电、运输、建筑、土木各领域。在厨房器具方面主要有水洗槽和电气、煤气热水器,家电产品主要有全自动洗衣机的滚筒。从节能和再循环等环保的观点看,不锈钢的需求有望进一步扩大。在运输领域主要有铁道车辆和汽车的排气系统,用于排气系统的不锈钢在每辆车中约为20-30kg,全世界的年需求约100万吨,这是不锈钢最大的应用领域。在建筑领域 ,最近的需求急剧增长,如:新加坡地铁车站的防护装置, 使用了约5000吨的不锈钢外装饰材。再如日本1980年以后,用于建筑业的不锈钢增长了约4倍,主要用作屋顶、大楼内外装饰和结构材。80年代,在日本沿海地区使用304型无涂漆材作为屋顶材料,从防锈考虑,逐步转变为使用涂漆不锈钢。进入90年代,开发了具有高耐蚀性的20%以上高Cr铁素体系不锈钢,被用作屋顶材料,同时为了美观性,开发了各种表面精加工技术。在土木领域,日本的水坝吸水塔使用不锈钢。欧美的寒冷地区,为防止高速公路和桥梁的冻结需撒盐,这就加速了钢筋的腐蚀,所以使用不锈钢钢筋。在北美的道路中,近3年间约有40处采用了不锈钢钢筋,每处的使用量为200-1000吨,今后不锈钢在该领域的市场将有所作为。
2.今后扩大不锈钢应用的关键是环保、长寿命和IT的普及。
关于环保方面,首先从大气环保的观点看, 用于抑制二恶英发生的高温垃圾焚烧装置、LNG发电装置和使用煤的高效发电装置的耐热、耐高温腐蚀不锈钢的需求将扩大。还有估计在21世纪初将投入实际应用的燃料电池汽车的电池壳也将使用不锈钢。从水质环保的观点看,在给水、排水处理装置中,具有优异耐蚀性的不锈钢也将扩大需求。关于长寿命,在欧洲已有的桥梁、高速公路、隧道等设施中,不锈钢的应用在增加,预计这种潮流将遍及全世界。还有日本一般住宅建筑的寿命特别短为20-30年,废材处理成为一大问题。最近以寿命达到100年为目标的建筑物开始出现, 这样具有优异耐久性的材料需求将增长。从地球环保的观点看,长寿命在减少土木、建筑废材的同时,有必要从引入新概念的设计阶段探讨如何降低维修成本。关于IT的普及,在IT的发展和普及过程中, 功能材料在设备硬件方面起很大的作用,对高精密度、高功能材料的要求非常大。如:在手机和微机部件中,灵活应用了不锈钢的高强度、弹性和非磁性等特性,使得不锈钢的应用扩大。还有在半导体和各种基板的制造设备中,具有良好清洁度和耐久性的不锈钢发挥了重要作用。不锈钢具有多种其它金属没有的优异性能,是一种具有优异耐久性和再循环性的材料,今后对应时代的变化,不锈钢将广泛应用于各种领域。