Роль мікролегування у досягненні життєздатної норми росту споживання сталі
Унікальність "сталевої хвилі" в ХХІ ст. повинна бути ретельно проаналізована в усіх країнах, що виготовляють сталь. Цей аналіз повинен сформувати істотні моменти щодо запланованого розширення виробництва сталі. У плануванні вигідно врахувати ці фактори, щоб оминути в майбутньому похибки, в...
Збережено в:
| Дата: | 2008 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/2368 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Роль мікролегування у досягненні життєздатної норми росту споживання сталі / М. Корчинський // Наука та інновації. — 2008. — Т. 4, № 2. — С. 74-81. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860062758777651200 |
|---|---|
| author | Корчинський, М. |
| author_facet | Корчинський, М. |
| citation_txt | Роль мікролегування у досягненні життєздатної норми росту споживання сталі / М. Корчинський // Наука та інновації. — 2008. — Т. 4, № 2. — С. 74-81. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| description | Унікальність "сталевої хвилі" в ХХІ ст. повинна бути ретельно проаналізована в усіх країнах, що виготовляють сталь. Цей аналіз повинен сформувати істотні моменти щодо запланованого розширення виробництва сталі. У плануванні вигідно врахувати ці фактори, щоб оминути в майбутньому похибки, викликані неправильними припущеннями. "Випадковий бізнес" більше не буде затребуваний, і ера дешевої сировини може піти назавжди.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:05:35Z |
| format | Article |
| fulltext |
74
ВСТУП
Безперервне зростання виробництва ство�
рює серйозні деформації в питаннях постачан�
ня сталі. Для покращення ситуації, а також для
стримування зростання цін пропонуються різні
шляхи. Перспективними і привабливими є ме�
тоди створення сталі високої міцності. У Ки�
таї ця концепція увійшла у стратегічну "полі�
тику розвитку сталеливарної промисловості".
Щоб зменшити витрати сталі, її виробники
стимулюються до розробки економічних ре�
сурсозберігаючих технологій виробництва
високоміцної сталі на заміну вуглецевої сталі
низької якості. Вищевказані передумови забез�
печуються мікролегуванням сталі. Висока міц�
ність мікролегованих сталей зумовлена зміна�
ми мікроструктури, що відбуваються при га�
рячій прокатці й наступному охолодженні.
Серед різноманітних мікролегованих систем
азотно�ванадієві (N—V) сталі мають економічні
і технологічні переваги. Економічний аналіз
свідчить, що ця заміна може бути корисною як
для виробників, так і для споживачів сталі. Крім
того, зменшення забруднень внаслідок скоро�
чення виробництва покращує навколишнє се�
редовище. Для реалізації концепції заміни не�
обхідна тривала стратегічна схема, котру би
підтримали всі зацікавлені учасники.
ЗРОСТАЮЧА РОЛЬ МІКРОЛЕГОВAНИX СТАЛЕЙ
Розвиток і вдосконалення мікролегованих
сталей (MLCT) розцінюється як чи не найбіль�
ше досягнення у металургії ХХ ст. Короткий
огляд науково�дослідних і дослідно�конструк�
торських робіт по розробці нового класу
будівельних матеріалів перших трьох десяти�
літь було представлено на конференції "Мікро�
легування�75" у м. Вашингтоні (США). Навіть
на сьогодні матеріали цієї конференції є цін�
ним внеском у тематику мікролегованих сталей.
Роботи Пікерінга, Козазу, Гладмана, Фукуда та
інших сприяли розумінню різних механізмів
зміцнення, впливу параметрів вальцювання на
мікроструктуру, засад оптимізації хімічного
складу і гарячої прокатки як термомеханічного
процесу. На ранніх стадіях стимулом цієї роз�
робки була потреба в економічних високотрив�
ких товстих листових сталях для виробництва
труб магістральних трубопроводів. Щоб одер�
жати максимальне феритне подрібнення (refi�
nement), необхідною вважалася деформація
нижче температури зупинки рекристалізації
(Trs). Оскільки ніобієві сталі показали найвищу
Trs, то цей елемент було обрано визначаючим у
розвитку ССR�технологій ("звичайне кероване
вальцювання"). Технологія CCR стала загаль�
новживаною термомеханічною обробкою, нез�
важаючи на високі тиски при прокатці та низь�
ку продуктивність. Як результат цієї конфе�
ренції можна вважати, що накопичені знання є
тільки верхівка айсберга і може бути ще багато
нових досягнень [1].
Конференція "Мікролегування�95", прове�
дена в Пітсбургу (США), підтвердила ці тверд�
ження [2]. Протягом конференції було поясне�
но складний механізм безперервного розливан�
ня мікролегованих сталей, а також розроблено
Наука та інновації. 2008. Т 4. № 2. С. 74–81.
М. Корчинський
РОЛЬ МІКРОЛЕГУВАННЯ У ДОСЯГНЕННІ
ЖИТТЄЗДАТНОЇ НОРМИ РОСТУ СПОЖИВАННЯ СТАЛІ
© М. КОРЧИНСЬКИЙ, 2008
високотемпературний режим вальцювання,
здібний дати дрібне зерно фериту (4 мкм), як і
CCR. Нова технологія вальцювання — "керована
рекристалізація" (RCR) — не лише була позбав�
лена багатьох недоліків CCR, але стала також
енергозберігаючою.
Широке використання електродугового плав�
лення (>50 % у США, ~40 % у світі) сфокусу�
вало увагу на негативних ефектах впливу азо�
ту. Ванадій був застосований не лише для нейт�
ралізації азоту та забезпечення "нестаріння"
сталі, але і для трансформації шкідливої до�
мішки у компонент рентабельного сплаву.
Впровадження практики лиття й прокатки
тонкого слябу (TSCR) стало революцією у
виробництві сталі. Стало можливим перетво�
рення рідкої сталі у ринковий виріб (металеві
стрічки) на лінії неперервного розливу сталі.
Водночас із суттєвою економічною перевагою
використання вилитого слябу створювало та�
кож проблеми щодо подріблення грубих (де�
кілька мм в діаметрі) зерен аустеніту. Завдяки
низькій Trs мікролеговані ванадієві сталі є іде�
альними для виробництва високоміцних ста�
лей за допомогою TSCR�технології.
Одна з проблем промисловості того періоду
полягала в необхідності зниження ваги авто�
мобілів з метою зменшення споживання бен�
зину. Було розпочато розробку надлегкого ста�
левого кузова для автомобілів (ULSAB). Про�
ект спонсорувався інтернаціонально. Мета
його полягала в створенні більш легкого і од�
ночасно більш міцного кузова. Цього було до�
сягнуто заміною холоднокатаної вуглецевої
сталі високоміцними сортами сталі. Ще більш
важливим було те, що заміна зменшила витра�
ти. Тому високоміцні сорти холодного прока�
ту стали основним матеріалом автомобільної
промисловості.
Конференція "Мікролегування�07" в Каль�
кутті (Індія) проходила в час безпрецедентно�
го збільшення споживання сталі. Ця ситуація
вимагала нових підходів, щоб запобігти нега�
тивному впливові на глобальну економіку. Я
проаналізую нову роль мікролегованих ста�
лей для пом'якшення негативних наслідків
росту "сталевої хвилі" та їх потенціалу, котрий
сприятиме нормалізації цього сплеску. Вико�
ристання мікролегованих сталей покращить
стан екології. Зменшення питомої ваги завдя�
ки використанню мікролегованих сталей і та�
ким чином усунення зайвих витрат цінних ре�
сурсів виробництва сталі низької якості спри�
ятиме розвитку народного господарства.
СПЛЕСК СПОЖИВАННЯ СТАЛІ ТА ЙОГО ПРИЧИНИ
Початок ХХІ ст. співпав з безпрецедентним
збільшенням виробництва та споживання
сталі. У кінці минулого століття світове вироб�
ництво сталі складало біля 850 млн. т на рік.
Навіть ця кількість, як вважали, була надмір�
ною, що сприяло заниженню цін на сталь. По�
чинаючи з 2001�го року виробництво сталі
росте драматично. Рівня 1 млрд. т на рік було
досягнуто в 2004 р., і зростання виробництва
триває щорічно на 7—8 % (рис. 1). Всесвітнє
виробництво сталі у 2006 р. було на 50 % ви�
ще, ніж у 2001 р. [2]. В результаті, до кінця
2006 р. світове виробництво сталі становило
1,24 млрд. тон у рік, що складає 50%�е збіль�
шення за 5 років [3].
Китай є головним вкладником у "сталевій
хвилі" по використанню сталі, водночас ви�
робництво сталі в розвинених країнах зали�
шається застійним. Зростає роль нових еко�
номік [3]. Вибухове зростання попиту на сталь
Світ інновацій
Наука та інновації. № 2, 2008 75
Рис. 1. Світове виробництво сталі, млн. т. (перелічена
на рік норма)
є відображенням зростаючої ролі нових еко�
номік. Сьогодні провідну роль у виробництві
первинної сталі відіграє Китай (рис. 2).
Розвиваючи виробничу технологію і екс�
портуючи споживчі товари, Китай був змуше�
ний залучити іноземні інвестиції. На сьогодні
Китай став світовим виробничим центром і,
експортуючи низько� та високотехнічні това�
ри, досягнув щорічного зростання валового
національного продукту (ВНП) на 8—10%. Це
сприяло процесу модернізації завдяки потуж�
ним інвестиціям в інфраструктуру, різно�
манітну індустріалізацію та урбанізацію. Ці
напрями вимагають великої кількості конст�
рукційних матеріалів, перш за все — низько�
якісної вуглецевої сталі гарячої прокатки. Ця
продукція становить >80 % поточного попиту.
З огляду на те, що доступність конструкцій�
них матеріалів значною мірою визначає сту�
пінь досяжності поставлених економічних
цілей, гарантія своєчасної поставки сталі є
обов'язковою.
Такий шлях модернізації з метою підвищен�
ня життєвого рівня населення проходять усі
країни, що розвиваються, проте лише після
досягнення певного рівня добробуту, котрий
визначається ВНП (рис. 3). Зростаючий по�
пит на сировину і конкуренцію серед спожи�
вачів створює ринкове середовище виробників.
Експорт сировини забезпечує високий рівень
росту ВНП (порядку 5—8 % щорічно) краї�
нам, що розвиваються. Він значно вищий, ніж
у розвинених країнах (<3—5 %) [4]. Наприк�
лад, починаючи від 2001 р. рівень зростання
сталевого виробництва в Індії подібний до
Китаю (рис. 3). Ці спостереження показують,
що попит на сталь ростиме і надалі [3].
"Сплеск" — це не перехідний цикл, це явище
тривале. Попит на сталь формується країнами,
що розвиваються, бо вони прагнуть поліпшити
свої економічні стандарти. Ці події не можуть
бути призупинені — вони стануть одним з виз�
начальних факторів глобальної економіки [5].
НЕГАТИВНІ НАСЛІДКИ СПЛЕСКУ
В СТАЛЕВОМУ ПОПИТІ
Раптове збільшення виробництва сталі по�
рушує баланс між попитом та пропозицією.
Результуючий дефіцит спричинив істотне
збільшення цін. За три роки витрата залізної
руди збільшилась на 120 %. Відповідно зміню�
валася ціна на сталеві відходи та добавки,
кокс, енергію та транспортування. Високі ці�
ни на сталь були перекладені на споживача, а
в результаті привели до збільшення вартості
життя (прожиткового мінімуму).
Друга сфера, що викликає занепокоєння, —
екологічна деградація навколишнього середо�
вища забрудненням. Відсутність ефективних
заходів, щоб управляти емісією (особливо так
званими "зеленими (парниковими) газами"),
спричинила шкідливий вплив і у місцевому
масштабі й на глобальному потеплінні.
Світ інновацій
Наука та інновації. № 2, 200876
Рис. 2. Китайське, японське, індійське та американське
виробництво первинної сталі (перерахунок на рік)
Рис. 3. Індійське виробництво первинної сталі (перера�
хунок на рік)
ЗАХОДИ ПО ДОСЯГНЕННЮ "ЖИТТЄЗДАТНОЇ"
НОРМИ РОСТУ ВИРОБНИЦТВА СТАЛІ
Для зменшення негативних впливів сплес�
ку застосовували різні засоби, щоб досягти
"життєздатного" рівня росту. Розглянуті фак�
тори включають збереження, рециркуляцію,
використання процесів, що заощаджують енер�
гію, активне дослідження нових мінеральних
ресурсів і т.д. З метою запобігання екологічної
деградації було запропоновано, щоб однакові
пріоритети були призначені для досягнення
економічних цілей і уникнення шкідливої емісії.
Невідворотність зростання сталевого попи�
ту пов'язана з вимогами часу, проектованими
для того, щоб досягти певних економічних ці�
лей. У формулюванні умов, необхідних для
"життєздатного" рівня росту сталеливарної
промисловості, обов'язково слід знайти баланс,
щоб не гальмувати економічний розвиток.
В контексті цих проблем концепція задово�
лення технічних потреб (що пов'язано з еко�
номічними цілями) меншою кількістю сталі,
але кращого рівня якості — приваблива і мож�
лива [6]. Для сприйняття нової концепції не�
обхідно, однак, перебороти сильний скепти�
цизм як виробників сталі, так і споживачів.
Для сталевого виробника продаж меншої кіль�
кості сталі еквівалентний меншій кількості
прибутку. Для сталевого споживача викорис�
тання більш якісної сталі означає більш висо�
ку матеріальну витрату. Щоб перебороти це
негативне сприйняття, необхідно запевнити,
що висока міцність як засіб для скорочення
кількості може бути отримана за мінімальну
плату. Для заміни сортаменту (щоб бути жит�
тєздатною і технічно й економічно) цінність
скорочення кількості повинна компенсувати
вищу вартість більш міцного матеріалу.
МІКРОЛЕГОВАНІ СТАЛІ —
ЗАМІНА НИЗЬКОЯКІСНИХ СТАЛЕЙ
Мікролегована (ML) сталь — унікальна
заміна низькоміцних гарячекатаних вуглеце�
вих сталей — на сьогодні складає основний
обсяг сталевого тоннажу. ML�сталі рентабель�
ні, тому що їхня висока міцність не залежить
від високої ціни одержання сплаву та терміч�
ної обробки. Висока міцність (границя теку�
чості 350—700 МПа) — результат двох меха�
нізмів (роздрібнення зерна й дисперсне зміц�
нення), що взаємно підсилюються і діють у
процесі гарячої прокатки й наступного охо�
лодження. Це результат взаємозв'язку між
мікролегуванням і деформацією гарячої про�
катки та реакцією ML�елементів (N або С) у
процесі охолодження [7].
Щоб отримати вартість зміцнення ML�ста�
лі настільки низькою, наскільки це можливо,
повинні бути виконані кілька умов:
матриця й ML�сталі, й С—Мn�сталей повин�
на бути подібна до додаткового мікролегу�
вання;
повинен бути застосований енергозберігаю�
чий процес гарячої прокатки, що характе�
ризується низькими температурами почат�
ку й високими завершення. Для досягнення
цієї мети ML�сталь повинна мати низьку
температуру зупинки рекристалізації (Tr3);
для забезпечення формоутворення дрібно�
зернистого фериту (4—6 мкм) аустеніт по�
винен бути підготовлений повторною пе�
рекристалізацією в кожному проході валь�
цювання до заключного діаметра 20 мкм.
Температура Tr3 повинна бути нижчою від
температури завершення процесу (тверд�
ження, висловлене Козасу (Kozasu), що
найменше феритне зерно є отримане від де�
формованого (нерекристалізованого) аусте�
ніту, дійсне тільки для грубого аустеніту);
для максимального дисперсного зміцнення
фериту вуглецеві або азотні компоненти
ML�сталі повинні бути високорозчинні в
аустеніті;
ефект дисперсійного зміцнення залежить від
об'ємної частки (fv) і розміру частки (dp).
Для даної кількості елемента ML�сталі fv за�
лежить від С і N, наявних у фериті.
Через високу розчинність концентрація
азоту у фериті така ж, як у сталі [8]. Всі еле�
менти MА мають більшу спорідненість з N, ніж
Світ інновацій
Наука та інновації. № 2, 2008 77
з С. Збільшення в супернасиченості N й С сти�
мулює рушійну силу і кількість утворень за�
родків, роблячи більш дрібні частки. Зменше�
ний міжчастинний інтервал збільшує ефект
дисперсійного зміцнення. Цей механізм ефек�
тивний в V—Nb—ML�сталях; фактично у при�
сутності більшої кількості азоту. Щоб досягти
бажаної границі плинності, кількість V му�
сить бути зменшена до 40 %.
Ефекти виділення карбідів менш явні й
більш важкі в керуванні. Вміст вуглецю у фе�
риті не сталий, а залежить від кінетики перет�
ворення γ—α. У низьковуглецевих сталях
(~0,05 % C) перетворення швидке і вміст вуг�
лецю визначається рівновагою між феритом і
цементитом. При Т = 600 °С ферит містить
тільки 50 · 10�6 вуглецю. Для більш високовуг�
лецевих сталей час, необхідний для завершен�
ня перетворення, довший. Протягом цього
періоду метастабільна piвновага між феритом
й аустенітом переважає, і вміст вуглецю у фе�
риті може бути на високому рівні: 250 · 10�6 при
Т = 600 °С. Крім того, рушійна сила для зарод�
ження карбіду набагато нижча, ніж для нітри�
ду. Реакція сповільнювалася і не завершува�
лася, якщо безперервне охолодження було за�
надто швидким. Для сприяння формуванню
дрібнодисперсного нітриду в низьковуглеце�
вих сталях доцільним є приріст вмісту азоту.
Вищезгадані міркування можуть слугувати
pекомендaцiями щодо вибору найбільш рен�
табельного компонента ML�сталі. При виборі
Nb або V ці елементи часто розцінюються як
взаємозамінні. У ML�сталі вони виконують
подібні функції. Вони обидва роздрібнюють
феритне зерно і стимулюють дисперсійне твер�
діння. Перевага часто надається менш дорого�
му елементу, зазвичай — ніобію.
Цей підхід спрощує проблему та може приз�
вести до неправильних висновків. Як показано в
табл. 1, фактори, що впливають на структуру
сплаву, значно відрізняються для Nb й V. Для
оптимального зміцнення параметри в хімії сталі
й у гарячій прокатці є відмінним для Nb й V.
Крім того, загальна вартість сталі містить
такі додаткові фактори, як витрата енергії для
гарячої прокатки, продуктивність, взаємодія з
N, складність обробки і т. ін. Гаряча прокатка
V�сталей подібна до сталі С—Мn, що робить
їх ефективними за ціною.
Технічні переваги сталей V—Nb можуть бу�
ти сформульовані так [9]:
обидва механізми зміцнення (подрібнення
зерна й виділення фаз) активізовані;
ванадій перетворює азот з шкідливої доміш�
ки в ефективний компонент сплаву;
мікролегування ефективне у широкому діа�
пазоні вмісту вуглецю;
Світ інновацій
Наука та інновації. № 2, 200878
Таблиця 1
Параметри відмінностей між ніобієм і ванадієм
Фактори, що впливають
на сплав
Ніобій Ванадій
Розчинність МС та MN
в аустеніті
Температура закінчення
рекристалізації
Легкість рекристалізації
Краща технологія
вальцювання
Сумісність із азотом
Вплив на здрібнювання
зерна
Вплив на дисперсійне
твердіння
Вплив N на виділення в
аустеніті
Вплив N на виділення
у фериті
Зв'язок N у фериті
Низька
Висока
Низька
CCR
Негативна
Сильний
Слабкий
Інтенсивний
Незначний
Слабкий
Висока
Низька
Висока
RCR
Позитивна
Сильний
Сильний
Обмежений
Позитивний
Сильний
Таблиця 2
Витрати в умовних одиницях
Сталь С—Мn ML�сталь
Основа
Присадка МА
Прибуток
Сума
Прибуток
Витрата матеріалу
100
0
20
120
4 т � 20 = 80
4 т � 120 = 480
100
15
35
150
3 т � 35 = 105
3 т � 150 = 450
вальцювання з керованою рекристалізацією
енергетично найвигідніше;
здібність до рекристалізації робить їх іде�
альними для прокатки тонкого слябу.
ЕКОНОМІКА ЗАМІНИ
Економіка ML�сталей після заміни С—Мn�
сталей може бути проілюстрована таким
прикладом. Для ML�сталі, що є вдвічі міцні�
шою за сталь С—Мn, досяжне зменшення ва�
ги — не менше 25 % [10]. Це означає, що 4 т
С—Мn�сталі можуть бути замінені на 3 т ML�
сталі.
Використовуючи умовні одиниці, витрата
базової сталі прийнята за 100 для обох сталей.
Витрата додатка ML�сталі приблизно оцінена
в 15 %; прибуток — 20 % для С—Мn�сталі і 35
% для ML�сталі (див. табл. 2).
З таблиці видно, що виробник, продаючи
менше ML�сталі (3т), має більш високий при�
буток (105), ніж від продажу більшої кіль�
кості (4т) сталі С—Мn (80). Для споживача
витрата матеріалу зменшена на 30 одиниць.
Крім того, знижена вартість перевезення і ви�
робничі витрати (зварювання більш тонких
секцій / профілів прокату) вигідні для спожи�
вача. Ситуація переваги така, при якій всі сто�
рони виграють.
Цей приклад показує що, виготовляючи
ML�сталь з високими робочими характерис�
тиками, ми заощаджуємо одну тону сталі С—
Мn, тобто економимо капітал, робочу силу,
сировину і енергію, не витрачену на те, щоб
зробити низькоякісну сталь. Цей показник
доданої вартості (еквівалент формування дос�
татку) є важливим компонентом національної
економіки.
Зростання споживання сталі, ймовірно, про�
довжуватиметься, оскільки нові економіки, що
розвиваються, вимагають свою частку. Екстра�
поляція тенденції показує, що 2 млрд. т сталі
могли б вимагатися через 7—8 років. Змаган�
ня за гарантування необхідних кількостей си�
ровини й енергії стане жорстким, і ціни на
ринку, як очікується, злетять. Це — дійсно не�
життєздатний сценарій, що вимагає запобіж�
них заходів.
СТРАТЕГІЯ КИТАЮ В РОЗВИТКУ
СТАЛЕЛИВАРНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ
Протягом минулих кількох років сталели�
варна промисловість у Китаї зростала за рів�
нем 20 % на рік, становлячи приблизно 70—80 %
всесвітнього росту виробництва. До кінця
2007 р. виробництво сталі в Китаї може досяг�
нути безпрецедентного рівня — 500 млн. т що�
річно. Фактично вся сталь, вироблювана в Ки�
таї, використається усередині країни для: 1)
розвитку інфраструктури; 2) індустріалізації;
3) урбанізації. Економічне зростання підтри�
мується експортом виготовлених товарів, зов�
нішніми прямими інвестиціями і ростом внут�
рішнього використання товарів споживання.
Економічні досягнення 20�ти останніх років
поліпшили життєвий рівень однієї третини
населення. Тобто в Китаї ще довгий шлях до
задоволення очікувань ще двох третин насе�
лення, тобто 800�и млн. людей.
Незважаючи на видимі успіхи, промисло�
вість обтяжена багатьма недоліками, серед
яких — ірраціональна локалізація сталеливар�
них підприємств, повільне сприйняття сучас�
них технологій, присутність багатьох малих
неефективних виробництв і приголомшли�
вий рівень забруднення й руйнування сере�
довища.
Щоб поліпшувати ситуацію й втримати ре�
гулювання майбутнього розширення вироб�
ництва, урядом Китаю в 2005 році була затве�
рджена "Стратегія розвитку сталеливарної
промисловості" [11]. Ця стратегія передбачає
поступове видалення малих неефективних за�
водів і зменшення кількості сталевих підп�
риємств внаслідок злиття компаній і привати�
зації. До 2010 року очікується, що кращі 10
внутрішніх виробників сталі акумулюють до
50 % повної національної потужності. Цей
відсоток, як очікується, збільшиться до < 70 %
до 2020 року. Особливо цікавим є розділ VІІІ
Стратегії "Економічне використання стале�
Світ інновацій
Наука та інновації. № 2, 2008 79
вих виробів". Для єдиної мети зменшення
споживання сталей виробники заохочені роз�
робити економічні і ресурсозберігаючі висо�
коміцні матеріали як засіб зниження ваги. Од�
ночасно специфікації проектів і стандартів
будуть переглянуті й модифіковані, щоб не
затримувати комерційне впровадження нових
високоміцних виробів (статті 32 й 34).
Концепція заміни сталей високої міцності
замість низького класу сталей С—Мп в офі�
ційній "Стратегії" є визначаючою. Якщо ця
концепція буде прийнята й практично реалі�
зована в країні, що представляє 1/3 всесвітнь�
ого сталевого виробництва, нова стратегія бу�
де мати глобальне значення.
Потенціал використання ML�сталі проде�
монстровано в Китаї. Сталі, використовувані
в будівельних конструкціях, більшою мірою
вироблені в Китаї. Досвід з арматурними
прутками є повчальним. У Китаї 90 млн. т ар�
матурної С—Мn�сталі використовуються що�
річно. Границя текучості (YS) арматурної ста�
лі 2�го класу — тільки 270 МПа. Замінюючи
арматуру 2�го класу мікролегованою арматур�
ною сталлю класу 3 (400 МПа, YS), загальну
вагу арматури можна зменшити на 15 %. Як�
що всю арматуру замінити на мікролеговану
сталь класу 3, то приблизно 15 млн. т можна
зекономити. Це число можна подвоїти б, ви�
користовуючи арматурну сталь 4�го класу
(500, МПа YS). Ця більш міцна арматура об�
межено виробляється в Китаї, але тільки на
експорт. Імовірно, що заміну на більш міцну
арматуру буде прискорено, коли витрата си�
ровини й енергії збільшиться, роблячи вироб�
ництво низькоякісної продукції економічно
невигідним.
У плануванні майбутнього розвитку еко�
номіки заслуговує на увагу той факт, що зга�
дана заміна в Китаї може бути не варіантом, а
економічною необхідністю. Ця заміна (коли
вона буде прийнята) створить умови для ви�
робництва великої кількості ML�сталей. Ус�
пішне використання мікролегованої сталі для
зниження ваги — заслужений дивіденд вели�
чезних наукових і технологічних зусиль, вит�
рачених у минулому сторіччі на вдосконалю�
вання ML�сталей.
Введення концепції заміни сталей в дію у
Китаї може бути прискорене адміністративни�
ми важелями. В інших країнах, щоб одержати
бізнес�згоду, могла б вимагатися стратегічна
схема далекого порядку, містячи в собі всіх
учасників підстановки. Союз учасників пови�
нен би включити і виробників сталі, і користу�
вачів, відповідальних за збереження мінераль�
них ресурсів й енергії, а також організацій, що
мають справу з екологічними завданнями ло�
кального забруднення води й повітря, а також
виділення "парникових газів".
ВИСНОВКИ
На початку ХХІ ст. ми стикнулися з новою,
досі небаченою "сталевою хвилею". Через
сплеск всесвітнього попиту на сталь глобаль�
не споживання сталі збільшилося на 50 % за
5 років. Це безперервне збільшення піджив�
люється економіками, що перебувають на
стадії становлення, та бажанням модернізації.
Зростання споживання має тенденцію до збе�
реження на багато десятиліть.
Результуючі недоліки і високі ціни ресурсів
можуть бути зменшені, якщо використовува�
ти більш міцні сталі. Така заміна може бути
вигідною і для виробників сталей, і для спо�
живачів, диспонуючи більш міцними матеріа�
лами (додатково зі зниження ваги), отрима�
ними за більш помірну (низьку) ціну. Ця умо�
ва повністю може бути задоволена шляхом
використання ML�сталей.
Задоволення технічних потреб меншою
кількістю сталі має два важливих наслідки:
грошово�кредитна вартість сталі, зекономле�
на шляхом зниження ваги, представляє
капітал, робочу силу, сировину, і енергію, не
витрачені на виробництво низькоякісної
сталі, що еквівалентно кроку до формування
достатку й вигідно для економіки в цілому;
зниження сталевого виробництва зменшує
шкоду навколишньому середовищу, що важ�
Світ інновацій
Наука та інновації. № 2, 200880
Світ інновацій
Наука та інновації. № 2, 2008 81
ливо і з огляду на локальне екологічне бла�
гополуччя, і у плані занепокоєння щодо гло�
бального потепління, викликаного некеро�
ваним виділенням "парникових газів".
Унікальність "сталевої хвилі" в ХХІ ст. по�
винна бути ретельно проаналізована в усіх
країнах, що виготовляють сталь. Цей аналіз
повинен сформувати істотні моменти щодо
запланованого розширення виробництва ста�
лі. У плануванні вигідно врахувати ці факто�
ри, щоб оминути в майбутньому похибки,
викликані неправильними припущеннями.
"Випадковий бізнес" більше не буде затребу�
ваний, і ера дешевої сировини може піти на�
завжди.
ЛІТЕРАТУРА
1. Корчинський М. Мікросплави�75, Union Carbide Соrр.,
Нью�Йорк, 1977. — Р. 746.
2. Корчинський М. Мікросплави�95, ISS, 1995. — Р. 3.
3. R.M. Bunting, Strategic Minerals Соrр., Приватна ко�
мунікація.
4. Rotenberg J. Bridgewater Associates, N.Y. Times, Jan.
2007.
5. Нові Титани, Огляд Світової Економіки, Економіст,
16 вересня 2006.
6. М. Korchynsky. Material Science Forum, т. 500, листо�
пад 2005. — С. 471—480.
7. М. Korchynsky. Proceedings HSLA Steels 2005, Іron &
Steel supplement 2005, vol. 40. — Р. 3—8.
8. S. Zajac et аl. Int. Symposium " Microalloying іn Steels:
New Trends for the 21st Century", Sept. 1998, SanSe�
bastian, Spain. — Р. 295—302.
9. R. Lagneborg, et аl. Scandinavian Journal of Metallurgy,
vol. 28 (1999). — Р. 1.
10. Sheet Steel Handbook, Design and Application of High
Strength Sheet Steel, SSAB, Turnplat АВ, Sweden,
1996.
11. China Metallurgical Newsletter, vol. 7, No14, July 28,
2005.
Надійшла до редакції 16.10.07.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-2368 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1815-2066 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:05:35Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Корчинський, М. 2008-09-24T13:40:40Z 2008-09-24T13:40:40Z 2008 Роль мікролегування у досягненні життєздатної норми росту споживання сталі / М. Корчинський // Наука та інновації. — 2008. — Т. 4, № 2. — С. 74-81. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 1815-2066 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/2368 Унікальність "сталевої хвилі" в ХХІ ст. повинна бути ретельно проаналізована в усіх країнах, що виготовляють сталь. Цей аналіз повинен сформувати істотні моменти щодо запланованого розширення виробництва сталі. У плануванні вигідно врахувати ці фактори, щоб оминути в майбутньому похибки, викликані неправильними припущеннями. "Випадковий бізнес" більше не буде затребуваний, і ера дешевої сировини може піти назавжди. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Світ інновацій Роль мікролегування у досягненні життєздатної норми росту споживання сталі Role of Microalloying in Achievement of Expansion Viable Rate in Steel Consumption Article published earlier |
| spellingShingle | Роль мікролегування у досягненні життєздатної норми росту споживання сталі Корчинський, М. Світ інновацій |
| title | Роль мікролегування у досягненні життєздатної норми росту споживання сталі |
| title_alt | Role of Microalloying in Achievement of Expansion Viable Rate in Steel Consumption |
| title_full | Роль мікролегування у досягненні життєздатної норми росту споживання сталі |
| title_fullStr | Роль мікролегування у досягненні життєздатної норми росту споживання сталі |
| title_full_unstemmed | Роль мікролегування у досягненні життєздатної норми росту споживання сталі |
| title_short | Роль мікролегування у досягненні життєздатної норми росту споживання сталі |
| title_sort | роль мікролегування у досягненні життєздатної норми росту споживання сталі |
| topic | Світ інновацій |
| topic_facet | Світ інновацій |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/2368 |
| work_keys_str_mv | AT korčinsʹkiim rolʹmíkroleguvannâudosâgnennížittêzdatnoínormirostuspoživannâstalí AT korčinsʹkiim roleofmicroalloyinginachievementofexpansionviablerateinsteelconsumption |