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钢种 |
结构钢 |
不锈钢 |
易切钢 |
弹簧钢 |
轴承钢 |
耐热钢 |
工具钢 |
其它 |
合计 |
|
% |
40.7 |
18.8 |
5.3 |
3.7 |
2.5 |
1.8 |
1.2 |
25.0 |
100.0 |
表2 近年日本特殊钢材的分用途比例
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用途 |
下工序加工 |
产业机械 |
出口 |
汽车 |
零售业 |
建材 |
其它 |
合计 |
|
% |
22.8 |
9.3 |
28.7 |
20.0 |
12.8 |
5.0 |
1.4 |
100.0 |
日本的特殊钢企业一直视用户为上帝，并据用户的要求为提供价廉物美的钢材而开发新产品，因为除个别特殊用钢材外很少进口，从而促进了企业的竞争力达到世界先进水平，简介如下。
（1）用户需求的动向。近年来主要用户的任务为确保国际竞争力和改善地球生态环境。在确保国际竞争力方面除要求钢材廉价外，并希望供应有利于在使用尽可能简化工序、提高成品率和提高工效以降低生产总成本的钢材。例如对需要量多的冷温锻用钢材同时要求可省去热处理的节能型和有利提高工效、成品率的高精度型钢材。为满足前者不仅炼钢时要加入微量元素外，还要采取定速连铸和低温大压下的控轧，以保证组织的微细化和钢材的软质化；对后者的要求则应采取或开发二辊、三辊和四辊等精轧技术。
在改善地球生态环境方面，即供应在特殊钢生产工艺和部件制造工艺均和环境和谐的钢材。如汽车制造厂为防止地球变暖而减排CO2，需使部件小型轻量化而要求供应比现用特殊钢更好的高强度、高韧性化的钢材。另从改善汽车的舒适性出发，为保证汽车的安全、耐火性而要求开发高耐火性钢、高耐候性钢和低振动、低噪音用钢等，为此生产技术亦相应跟上。
还有，为适应IT技术的发展，亦必须相应保证供应。总之，目前用户对特殊钢的需求呈进一步的多样化和高级化。
（2）特殊钢生产工艺的动向。特殊钢材作为重要的工业用原材料，特别是用于汽车等机械部件的比例较大，各用户对材料品质的具体要求亦多种多样。为适应这些要求近十年来的主要技术动向如下。
①在降低产品的生产成本方面。a.有利自动化、连续化和高速化应用以提高生产效率；b.有利集约化、专业化以简化生产线；c.有利节能和节约资源；d.有利简化再加-1732序和热处理工序。
②在提高品质和性能方面。a.提高表面和内部质量以及缺陷检出水平；b.通过改善组织和结晶粒度以实现高强度化、软质化和低形变化；c.建立缩短供应周期的生产制度；
据此，从各工序进行了技术开发动向如下。
炼钢 在电炉和转炉的一次精炼工序进行了以降低成本和提高生产效率为主的改进。转炉采用铁水预处理后不仅精炼效率提高，同时渣量亦大幅减少；电炉亦采取了竖筒预热废钢、直流电弧炉和配用部分铁水后，效果亦好。
二次精炼作为单独工序以提高精炼功能，从而适应了用户质量高而严格的要求。特别是在脱气工艺方面提高了真空处理能力，采用了脱气处理中送氧加热和非处理时保温的多功能烧嘴，加上最近在脱气设备上附加渣精炼功能，使二次精炼进一步集约化。
在连铸方面，除加强自动化的同时推行了近终形连铸，从而为后工序的简化以降低成本创造了条件。为确保质量防止已精炼的钢水被污染，采取了防止出钢时的渣流出和强化了钢水包和中间包的及时断气。另为促进夹杂物上浮而加强了钢水流动化的模拟技术和对钢水包、中间包进行搅拌。为减少偏析在钢水包上采取了加热技术而实现了稳定的低温铸造，并开发成功在线对铸坯的热压技术。为改进外观质量以减少铸坯表面缺陷，除改进1-3次冷却方法外，并开发成功由于操作故障而采取的后工序离线处理系统。
在与环境和谐方面，最近在盛行无废物产生。为减少废钢的发生量采取了提高耐火材料使用寿命和减少渣量的措施，并在开发废物综合利用技术方面均取得了很大效果。
轧制 为适应用户低成本高性能的要求，在轧制方面亦采取了不少有效措施。如近年采取的高刚性轧机、控制轧制和控制冷却等技术，使同时可控制钢材的尺寸、组织和硬度。
还有，为适应尺寸高精度、更换规格快速化、低成本和高性能化的要求，还应用一新的控制理论和解析技术，如开发成功用电脑模拟的三次元刚性塑性有限元法，使孔型设计更接近操作条件。另外，为达到超常的高强度和加工性，正通过超级金属的国家项目开发超微细组织（粒径达1μm以下）的新钢种。
锻造 为适应降低成本的需要，正对设备进行高速化、自动化改进，使用伺服电动机的连续传送技术后，已达到40spm的高速度，相应的模具润滑剂、冷却系统亦改进了为白色系润滑剂和移动式喷雾冷却器。
在热锻方面，利用锻造余热代替热处理亦对降低成本作出了贡献。今后制造高精度的传送带时亦需要保持低形变要求的热处理技术和相关材料的配合。