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1、高强结构钢在国民经济建设中的地位作用高强结构钢在国民经济建设中的地位作用冯勇1孙卫华1王金华1刘凤兰2（1 济钢集团有限公司技术中心；2 济钢集团有限公司财务处）摘摘要要低合金高强度结构钢板的合理开发和利用，显著促进社会、自然和谐发展，利于我国品牌建设和品牌效益的发挥。高强度结构钢的广泛应用是人类环境、资源建设及社会可持续发展的重要选择，对提高国家综合创新实力、增强国防能力、促进我国向钢铁强国转变，在我国国民经济发展过程中发挥着无可替代的积极作用。关键词关键词低合金高强度 结构钢 国民经济作用引言引言低合金高强度结构钢板，是推动我国经济建设、社会发展和资源节约型和谐社会构筑的一类极为重要的物质
2、基础和工业原材料，是衡量国家冶金技术水平和国力的重要标志之一。当今经济、技术、信息全球化，国际市场竞争愈演愈烈，环保压力激增，低合金高强度结构钢板因成本低，性能优越以及可回收，在国民经济发展中所处地位十分凸出。发展低合金高强度结构钢板，有利于资源、能源节约和环境友好，对提高国家综合创新实力、增强国防能力、促进我国向钢铁强国转变、实现环境社会可持续和谐发展都发挥着积极的作用。大力推动低合金高强度结构钢板品牌创建有利于国民经济建设发展，实属国家高屋建瓴的战略举措，符合时代发展潮流和社会环境需要，意义十分重大深远。1 1、低合金高强钢结构钢板关乎国计民生、低合金高强钢结构钢板关乎国计民生作为发展中国
3、家，钢铁产业仍是我国综合实力的标志和国民经济的支柱，“钢铁是工业的食粮”。如图 1 所示，国内国际钢铁产量发展表明，仅 2001 年至 2005 年 5 年间，我国钢铁增量，为世界钢铁产量增量贡献了 78.6%。钢铁产业为国内经济加速发展、GDP增长做出了积极贡献，而且是推动世界钢铁产量、经济增长发展的重要力量。低合金高强度钢板的生产工艺以及材料材质所具有的技术水平，是一个国家钢铁材料水平的重要标志，在一定程度和层面上显示国家综合竞争实力的高低。低合金高强钢结构钢板发展有力支持了国家改革开放经济建设。图 2 表明，随着我国改革开放近三十年国民经济高速发展，低合金高强度结构钢板得到发展迅猛，成果
4、显著。1976 年全国粗钢产量仅为 2045 万吨，国民经济发展急需的低合金高强度结构板材相当匮乏，钢铁行业抓住有利时机，大力发展板材及低合金高强度钢板，到十年后的 19861图 1 国内国际钢铁产量历年发展变化实际情况45003600270018009000中厚板产量低合金高强度板198619962006图 2 19862006 年国内钢板及低合金产量情况年，中厚钢板全国产量为 502 万吨，到 1996 年为 1061 万吨，截止到 2006 年激增到 4200万吨，是二十年前的 8 倍强，其中低合金高强度结构钢板，由 1986 年的 3.8%比例不断上升到 1996 年的 4.7%，由于
5、冶金行业协会对产品结构、品种质量等的积极呼吁和政策推动，到 2006 年猛增占到所有中厚板材产量的 23.4%，已经接近工业发达国家 25的发展水平，较好地满足了国家经济发展的需要。我国进入经济稳定增长期，成为世界制造工厂，低合金高强钢结构钢板作为工业基础原材料，继续为经济建设增长发展服务，在提高综合国力，增强国防实力等方面发挥积极作用。低合金钢泛指合金含量不超过 3%，而比普碳钢具有更好的综合性能的钢类。国外的低合金钢，实际上是低合金高强度钢，在美国叫做高强度低合金钢（HSLA）。低合金高强钢结构钢板广泛应用于国家能源开发、基础设施建设、机械制造等，适用于较重要的钢结构，例如工程机械、海洋结
6、构、煤机、桥梁、建筑结构、军用机械装备等。2国家“十一五”期间钢材需求稳定增长，低合金高强度结构钢板必然是重中之重。表 1 列出国家到 2010 年几个行业对钢材规划的需求，其中主要为板材需求，低合金高强度结构钢板有着广泛的市场前景和发展潜力。表 1 2010 年几个行业用材规划（万吨）行行业业钢材需求量钢材需求量钢结构钢结构3000300040004000机械制造机械制造75007500汽车制造汽车制造1520-18401520-1840煤炭行业煤炭行业14501450为适应钢结构、机械、汽车、煤机等轻量化和安全性要求，采用低合金高强钢节约材料的同时节约能源，有利于全社会绿色环保。货车和客车
7、制造使用的大梁板和车轮用板将大量使用强度级别为 590 兆帕的高强钢，客车车身骨架将大量使用级别为 610 兆帕的高强板，以提高客车的安全性，将进一步促进低合金高强钢板材的应用。照片 1 油气平台高强钢 5 万吨以上照片 2 三峡过船闸门高强钢 800 余吨我国能源建设已经迎来发展高涨期，煤炭行业的技术进步和结构调整将对煤炭用钢提出新要求，一是钢材用量较大幅度提高，对钢材质量性能提出了更高要求。为提高煤矿巷道安全性，高强度、高韧性、有一定抗冲击性的钢材需求将增加。二是高强度、高性能的中厚板需求量将增加。这样，低合金高强钢占据了煤炭行业用钢的主导地位。近年来，综合机械化采煤迅速发展，我国液压支架
8、产量呈现爆发性的上升态势，同时液压支架所承受的压力增大，这将大量使用抗拉强度在 70 公斤和 80 公斤级别的钢板。低合金高强钢板恰好能够满足适应能源建设的长期需要，是保证煤矿生产作业人身财产安全的重要支撑。3国家重点工程必须设计应用低合金高强度钢板和高层建筑结构钢板。象海洋平台结构、奥运场馆（照片 3）、中央电视台新址结构（示意图 1）、上海世博会，水坝电站、高层建筑等。大型高层钢结构建筑受力复杂，要求安全可靠，能够抵抗突发灾害(如水、火、地震、风暴等)。因此，除了有足够的屈服强度和抗拉强度外，还要求具有低的屈强比、良好的冷变形能力和高的塑性变形功，在局部超载失稳的情况下不发生瞬间的断裂。为
9、节省空间和材料，低合金高强度结构钢板扮演着重要的角色。世界第二高度，420米高的上海金茂大厦总体用钢量 1.4 万吨，中心钢柱板材用 Q460C/SM570；奥运主体育会场鸟巢结构用钢量超过 8 万吨，多用 Q460C 高强钢；中央电视台新址结构 12.4 万吨,用 Q420B/Q460C,三峡大坝十几个 800 余吨重的闸门，海上油气田开采平台结构等，不一而足。以上工程结构使用的钢板全部应用国内主力中厚板生产企业，如济钢等公司自己研发的低合金高强度结构钢板，替代进口材料，不但节省宝贵的外汇，而且提升了我国高强钢自主创新品牌。照片3 奥运会主体育场耗资35亿元，用钢8万吨示意图 1 中央电视台
10、新址用钢 12.4 万吨,Q420B/Q460C总之，随着冶金工艺技术的提高，国产钢材国内市场占有率提高，高附加值专用钢材品种产量显著增长，中厚钢板进口量不断减少，标志我国自主研发板材质量品种不断提高，重要关键材料制造质量达到国际先进水平，关系国计民生的低合金高强度结构钢板“以产顶进”发挥了积极作用，在国民经济建设和社会发展过程始终处于举足轻重的战略地位，有力地支援了国家经济建设，为民族品牌建设创造了良好的基础技术条件。2 2、发展低合金高强度结构钢板是推动钢铁大国向钢铁强国转变的重要举、发展低合金高强度结构钢板是推动钢铁大国向钢铁强国转变的重要举措，是产业结构调整的重要方向措，是产业结构调整
11、的重要方向发展低合金高强钢事业能够大力推进钢铁大国向钢铁强国转变，十分有利于产业结4构调整，降低全社会制造成本，提高国际竞争力。中国钢产量已突破 4.7 亿吨，占到全世界钢产量的三分之一，钢材数量不再是需求的主要矛盾，钢材品种结构不合理的矛盾十分突出。当前乃至今后相当一个时期，行业的主要任务是努力提高产品的市场竞争力，站在可持续发展的新起点上，把大力拓展低合金钢品种列入国家发展战略。许多普碳钢生产企业在钢材品种结构调整和编制科技发展规划中，意识到低合金钢生产是提高产品技术含量和附加值的关键。上世纪 90 年代初，发达国家低合金高强度钢产量占其总钢产量的 15以上，我国仅占整个钢板材产量的 4.
12、7，且强度级别低、钢的成分波动大、钢中杂质多、力学性能不稳定，技术薄弱，国际竞争处于劣势，导致我国每年花费大量外汇，进口低合金高强度钢板材。经过二十余年的发展已经有了长足的发展，数量质量极大提高，竞争力显著增强，高强结构钢板发展是强国的道路之一。我国工业化步入快速发展阶段，矿山开采、能源资源开发、交通建设、水利建设、工业基础设施改造、公共基础设施建设、西气东输、西电东输、南水北调建设等，需要大量工程建设机械设备，因此带动大量低合金高强度工程机械用高强度结构钢板的设计应用。低合金高强度结构钢板，以其强度高、自重轻、施工周期短、抗震性能好等特点，节约资源，减重节能，提高结构或设备的性能，延长机器设
13、备使用寿命，已经受到广泛欢迎。国际上许多工程机械大公司将工程机械制造，象卡特彼勒、小松、日立、阿特拉斯、ABB、久益、沃尔沃等著名公司，落户到人工和原料成本相对低的中国。为提高工程机械使用寿命和工作能力，制造业等以低合金高强度钢板对传统普通强度钢铁材料更新步伐加快，这种市场形势促进对钢材性能质量提出更苛刻技术要求。国家产业政策大力推动发展低成本高性能钢铁材料，近 25 年，每 5 年举办的著名的低合金高强钢国际会议多数是在我国召开的，世界各国研究成果通过国际会议的会上广泛交流，极大地推动我国的低合金高强钢事业的发展。加上上述合资和独资企业采购中国生产的钢材，利用他们自己的营销渠道出口到国际市场
14、，提高了对外开放的水平，间接地带动促进了我国自主品牌钢材产品的出口。社会对钢的需求由要求更多的满足数量供给转到了要求有更高的品种质量水平，以适应我国装备制造业的升级发展和增强国际竞争力。普通钢板，利润空间挤压所剩无几。与此相反，大力发展低合金高强钢，按照市场需求和发展开发低合金高强钢，由于其技术含量相对高，一般企业在相对时期内无法赶超，就形成相对市场优势，产品具有相对5高的附加值，这样，发展低合金高强钢，就有利于企业产品结构的调整变化，能够创造丰厚的利润。钢板生产企业积极发展低合金高强度结构钢板，有利于建设精品，将其发展成名牌产品，能够创造更多经济和社会价值，在企业产品结构调整和品牌战略推进过
15、程发挥出积极作用。大力发展低成本高性能钢铁材料低合金高强度结构钢板，取代传统低强度材料，是提高产品竞争力的必由之路，也是钢铁大国向钢铁强国转变的重要步骤和有效措施，符合产业升级政策和国家长远战略发展规划。3 3、发展低合金高强度结构钢板事业，促进环境社会可持续和谐发展、发展低合金高强度结构钢板事业，促进环境社会可持续和谐发展发展低合金高强度结构钢板是各国在工业化过程中提高综合竞争实力的必然选择。低合金高强度钢板是国家工业化进程不可或缺和不可替代的钢材品种，减少资源消耗，能够促进环境社会可持续和谐发展。图 3 表明钢铁可循环利用，许多其他材料无法比拟。图 3钢铁循环利用概况钢材钢材用户：桥梁、建
16、用户：桥梁、建筑、机械设备、筑、机械设备、废钢回废钢回服役报废服役报废水泥、木材不可重复利用再生，水泥服役几十年后变成不可循环处理、不可再生的工业或民用固体垃圾。水泥废弃变成垃圾不能处理图 4水泥不可循环利用6新世纪是知识经济时代，但支撑人类社会物资文明仍是一些最基础的材料。由于钢铁材料性价比、可循环使用、容易大规模加工制造以及资源的丰度，可以说，钢铁材料依然是社会和工业的支柱材料之一。大量的机电设备、建筑、桥梁、汽车、船舶、海洋建筑、机器机械、工程机械、基础设施建设，都需要钢铁材料，尤其是低合金高强度钢板，品种规格繁多，性能优良适应用途十分广泛，其他工程结构材料如塑料、铝、水泥等由于成本、性
17、能等原因，无法比拟。近三十年，我国改革开放经济发展政策，促使钢板生产和使用量激增。低合金高强度钢板的合理使用促进经济发展和社会进步，低合金高强度钢板可以促进结构轻量化、促使社会资源能源节省，较之传统高能耗高成本普通碳素钢材料具有绿色环保意义。济钢近年适应形势发展，大力推进低合金钢的研发生产，开发出一大批低合金高强钢牌号，主要有 JG590、Q460C/D、JG670DB、Q550D/E；JG785DB、Q690D/E、JG950、JG950D、ASTM A514、JG785E、S690QL、JG785F、S690QL1、45、55优碳钢等按国标或自主知识产品产品，此外还有 IE 卡特系列（IE
18、0650、IE0170、IE1006）、Bis 系列（Bis52J、Bis53J）等产品。产品钢级覆盖 590、670、785、1000MPa 多个强度级别，钢材韧性适应常温到-40气候，甚至60的苛刻要求，焊接和冷加工工艺性能优良，用于生产低合金高强度结构用热轧钢板的专利 26 项。低合金锅炉容器钢板和低合金建筑结构用中厚钢板获得国家名牌，获得国家级科技成果奖 2 项、省部级科技成果奖 71 项、省冶金科技进步奖 451 项。健全创新机制和体制，鼓励人人皆可创新，2002 年起设立科技工作突出贡献奖以来，共有 8 位专业技术人员分别获得 1050 万元的奖励。济钢三炼钢中厚板热处理生产线是我
19、国最先进的中厚板生产线之一，能生产高纯净度、高技术含量的钢种，极大地满足了市场紧缺需求和国民经济长远发展的需要。由于工业高速发展，人类对资源的使用需求迅速增加，人们发现在未来 50100 年内，人类赖以生存的大多数资源和能源将会枯竭。面对这样的残酷现实，我们不得不认真考虑可持续发展问题，寻求新的发展战略。在钢铁工业领域，为满足未来可持续发展的需要，开发和使用低能耗、低资源占用、低污染、长寿命、高综合性能的钢材成为十分重要的途径。低合金高强度结构钢板可挖掘性能潜力非常之大，低合金加入合金少，7可以反复回收，钢结构方兴未艾，建设、使用、拆除回用，作为中厚板材的重要产品之一将承担起这一历史发展重任。
20、低合金高强度结构钢板除了满足社会经济发展需要外，还能够满足环境友好的需要。通过冶金工艺优化大大提高钢板的综合力学性能和工艺性能，可将钢材在普碳钢的基础上，强度、韧性和寿命提高一倍，对汽车和工程机械等运动设备，自重减轻 30，能耗降低 15，这样对全社会推广应用意义尤其重大，低合金高强钢度钢板对机械设备轻量化的贡献十分显著，成为高效、长寿和节约型绿色材料。总体说来，低合金高强度结构钢板的合理开发和使用，利于环境友好，能够促进社会、自然和谐发展和进步，推动和提高民族工业水平，和提高自主创新能力，有利于我国品牌建设和品牌效益的发挥。这是人类环境建设和资源建设的要求，是人类社会可持续发展的必然选择，低合金高强度结构钢板的积极作用不容忽视。应该坚定信心，济钢作为钢板精品基地必将继续引领我国低合金高强度结构钢板发展方向，顺应时代潮流，为钢铁强国的早日建立作出积极的贡献。本文主要依据中国名牌申请综述材料修改编辑，对编制成文过程中悉心指导、提出合理建议的济钢技术中心的各位同仁和领导表示诚挚的谢意。参考文献略参考文献略8