18.02.2014 В поисках специальных сталей и сплавов (Часть I)
Самая известная и распространенная спецсталь – безусловно, классическая нержавейка. Патент ThyssenKrupp на самую популярную группу этой коррозионно-стойкой стали совсем недавно – в 2012 г. – отметил столетие. Причем именно этот класс аустенитных сталей (группа 300, включая марки DIN 1.4948, AISI 304 или 08Х18Н10) до сих пор уверенно лидирует в мировом выпуске нержавеющих сталей. В общей сложности в юбилейном году он превысил 35 млн т, а по итогам 2013 г. прогнозируется близким к 37 млн т.
Однако пионер этого производства, концерн ThyssenKrupp, уже несколько лет весь в долгах и убытках. Практически с момента юбилея компания пытается продать свои нерентабельные производства нержавеющей стали (группу Inoxum). Соответствующая сделка с финской Outokumpu была практически завершена еще год назад, однако после неспешной проверки Еврокомиссия ее заблокировала. В декабре 2013 г. согласован возврат части проданных нержавеющих активов (метзавода Terni, компании VDM по выпуску высококачественных сплавов и т.д.) обратно в ThyssenKrupp и перерасчет суммы сделки. Таким компромиссом продавец и покупатель пытаются удовлетворить требования еврокомиссаров по демонополизации производства нержавеющих и специальных сталей в Европе. Которое, кстати, погоды на мировом рынке давным-давно не делает.
В России, как и в ЕС, основные производители нержавеющих сталей (в частности, ЧМК «Мечел», ВМЗ «Красный Октябрь» и Златоустовский метзавод) также очень далеки от финансового процветания. Челябинское производство нержавейки, утратившее лидерство в 2012 г., буквально тонет под грузом долгов всей угольно-металлургической группы «Мечел». Волгоградский метзавод «Красный Октябрь», в последние годы дважды признанный банкротом (в форме ОАО и ЗАО) и поменявший многих кредиторов и собственников, ныне оказался под контролем влиятельного ФГУП «НПО «Уралвагонзавод». Однако недавнее получение волгоградским предприятием контроля над другим банкротом из группы «Мечел» – Златоустовским металлургическим заводом (ЗМЗ) с долгами около 20 млрд руб. – вполне способно нарушить это шаткое равновесие. Для начала реорганизации 4339 сотрудников ЗМЗ получили уведомления об увольнении. Какая их часть будет принята на работу обратно (в ВМЗ или в новое ОАО «Златоустовский электрометаллургический завод») – большой вопрос, а пока около 2000 златоустовских металлургов осталось на улице, причем с многомесячными долгами по зарплате…
В чем же текущие проблемы производства нержавеющих и специальных сталей в России и в мире? Рассмотрим этот вопрос подробнее.
Запутанная классификация
В зависимости от состава, структуры, технологии производства и сферы применения классификация сталей различного типа оказалась крайне сложной. Еше сложнее – классификация конечной стальной продукции, различающейся по технологии обработки, сварки, наличию покрытий и т.д.
Одна из причин – в «перекрытии» различных видов стали и метизов, когда схожие конечные свойства продукции могут быть достигнуты различными методами.
Дополнительно усложняет ситуацию сравнения – выбора различных сталей и сплавов – фактор их стоимости. Причем в последние годы к нестабильности объемов заказов (т.е. объемов производства и себестоимости) добавилась крайняя нестабильность цен лигатур и многих других факторов, влияющих на конечную стоимость продукции металлургов. Вплоть до ее конкуренции с принципиально новыми неметаллическими конструкционными материалами (композитами, керамикой и т.д.). Кстати, далеко не всегда надежными, но активно рекламируемыми.
Поэтому для начала мы пройдем по классификациям сталей достаточно кратко, отсекая многие виды рядовых марок, весьма далеких от понятия специальных, инновационных и тому подобных. Традиционно классификация сталей и сплавов производится:
• по химическому составу;
• по структурному составу;
• по качеству (по способу производства и содержанию вредных примесей);
• по степени раскисления и характеру затвердевания металла в изложнице;
• по назначению и применению (включая свариваемость и условия эксплуатации).
Давнее деление сталей на два крупнейших класса по химсоставу – углеродистых и легированных – в настоящее время весьма условно. Классические углеродистые стали в настоящее время не являются двухкомпонентными. Они, как правило, технологически (при раскислении и модифицировании) сразу легированы марганцем (0,3–1,5%) и многими другими металлами (в долях процентов) в зависимости от технологии производства и типа сырья.
При этом, невзирая на все разнообразие модных нанодобавок и прочих «улучшений», классические углеродистые стали любого качества существенно не меняют своих свойств. Они остаются сравнительно недорогими, занимают до 90% объемов производства в металлургии, но в данном обзоре не рассматриваются.
Отметим при этом заметный прогресс свойств и развитие производства малоуглеродистых микролегированных конструкционных сталей для современной автомобильной, трубной и прочих отраслей промышленности (см. раздел «Малолегированные спецстали» во второй части этой статьи).
А теперь вернемся к традиционным легированным сталям и отметим, что к ним (по классическим определениям) сейчас можно относить также практически все. Таможня РФ, например, в примечаниях к группе 72 ТН ВЭД включает в «другие виды легированных сталей» многие виды микролегирования (на уровне примесей). К примеру, в легированные включены стали с содержанием бора от 0,0008%, ниобия от 0,06%, титана и циркония от 0,05% и многих других элементов от 0,1% по массе.
Причем контролировать это самое микролегирование ни один таможенный пост не может. К примеру, стандартные методы определения содержания бора в стали (по ГОСТ 12360-82 и ГОСТ Р ИСО 10153-2011) требуют отпилить кусок изделия и отправить его в квалифицированную химическую лабораторию на разрушающий и весьма сложный анализ.
Кстати, в России (точнее – в СССР) технология производства лигатур и ряда сплавов с бором была разработана на Ключевском заводе ферросплавов еще в 1977 г. Предприятие – заметный поставщик этих микролигатур на мировой рынок.
С недорогим микролегированием типовой стали бором был связан один любопытный процесс, произошедший в Китае. Для улучшения экологии накануне Олимпиады-20
…
…