1.1　不锈钢的发展

不锈钢的发明实际上始于18世纪末，源于铬的发现。自那时起，关于铬及铬合金的研究一直在进行，并开发出了具有不锈性能的合金。进入20世纪后，有关不锈钢的研究、开发和生产有了蓬勃的发展。以德国、法国、英国和美国为代表的欧美工艺发达国家取得了一系列的研究成果，而且还迅速地实现了工业化生产。

不锈钢的发明在冶金史上有着极其重要的意义，这不仅体现在一个新钢种的诞生，而且更重要的是使钢有了更广泛的用途。尽管目前所使用的不锈钢种类很多，但可以说这些钢都是在20世纪初所发明的3种基本不锈钢，即奥氏体型、马氏体型和铁素体型不锈钢的基础上发展起来的。

从此以后，不锈钢的研究开发有了更大的发展。20世纪30年代法国开发出了双相不锈钢；30年代中期美国研制出了沉淀硬化型不锈钢，形成了5种基本不锈钢类型。后来又出现了节镍型不锈钢、高纯铁素体型不锈钢、超低碳奥氏体型不锈钢及马氏体时效不锈钢等多种适用于各种腐蚀环境的不锈钢。

随着不锈钢的研究与开发，其生产工艺也有了很大的发展，特别是冶炼工艺。不锈钢的工业化生产早起是以电弧炉熔炼为基础的。但是电弧炉熔炼很难生产出低碳18-8型不锈钢。为此便采用了高频感应炉，但存在如炉容小、生产率低、对原料要求高和成本高等问题。之后采用了埃鲁式炉，首先熔化普通废钢，添加铁矿石或氧化铁皮进行氧化脱碳，然后再加入低碳铬铁。在此时期的熔炼方法，几乎不可能使用不锈钢废钢。

为了回收及使用不断储积的不锈钢废钢，开发了氧气炼钢法用于不锈钢生产。氧气炼钢法不但为不锈钢的批量生产和降低成本作出了贡献，而且还能熔炼抗晶间腐蚀的碳含量低于0.03％的超低碳18-8型不锈钢。氧气炼钢法从而得到了迅速的发展。

进入20世纪50年代，德国开始尝试将在大气常压下熔化的钢液在真空中进行精炼的方法用于不锈钢生产。随后开发了工艺简单的DH法和RH法。日本引进了这两项技术，开发了向真空槽吹氧的技术，确立了氧气转炉和RH-OB并用的不锈钢熔炼工艺，并于1972年用于工业化生产。随后又开发了在顶底复吹转炉熔炼后用RH设备进行脱气的大批量生产不锈钢的工艺，于1981年开始用于生产。

为了开发在尽量减少铬氧化的条件下进行脱碳精炼的方法，德国于1967年提出了在真空条件下吹氧脱碳并吹氩搅拌生产高铬不锈钢的炉外精炼VOD（Vacuum Oxygen Decarburization）技术。日本引进该技术并据此实现了在转炉预脱碳后移入钢包内在真空容器中进行最终脱碳的“LD-Vac”法和在电炉中进行预脱碳的“Elo-Vac”法。进而对VOD法进行改进，生产出了C+N<0.01％的超纯铁素体型不锈钢。

与VOD法的开发同时，用惰性气体脱碳的AOD（Argon-Oxygen Decarburization）法，于1968年进行了成功的试验。之后又开发了在管的外层通氩气，在管的内部通氧气的双层喷枪，使该法得以实现了工业化生产。由于AOD法不需真空，因此设备投资少、操作简单，脱碳速度快，因而不需在电炉中预脱碳，在高碳域可用廉价的氮气替代氩气，进一步降低了成本。据此，AOD法迅速在全世界得到了普遍应用。目前国外不锈钢生产大部分采用氧气转炉或电炉熔炼和AOD（氩气吹炼炉）或VOD（真空脱氧炉）炉外精炼的“二步法”。其中用AOD炉精炼的不锈钢占60％以上。“二步法”冶炼不锈钢仍存在一些不足之处。现在逐渐开发了“三步法”冶炼工艺，即初炼炉（电炉或转炉）熔化炉料—复吹转炉（AOD或其他形式的复吹转炉）脱碳—真空吹氧精炼装置（VOD、RH-KTB或RH-OB等）深脱碳和脱气。另外，还有超高功率电炉-MRP-L转炉（带氧枪的精炼炉）-VOD等其他形式的“三步法”冶炼工艺。从发展来看，“三步法”将逐渐成为冶炼不锈钢的主导工艺。采用转炉冶炼不锈钢对提高生产率和增加经济效益也是一项重要的技术。

不锈钢连铸始于20世纪50年代。目前，各类型的连铸机均能适用于不锈钢生产，而且几乎所有的不锈钢都可以进行连铸。

20世纪90年代以后，我国不锈钢的用量和生产量急剧上升。伴随着不锈钢用量与生产量的快速发展，我国的不锈钢炼钢工艺与加工技术取得了巨大的进步。目前我国不锈钢炼钢生产中，真空炉炼钢、电渣炉炼钢、中频炉炼钢、转炉炼钢、电弧炉炼钢都已获得广泛应用。为了进一步提升不锈钢的冶炼水平，各种精炼方法已广泛应用，如AOD炉、VD炉、VOD炉、LF炉等已广泛应用于炼钢生产中。炼钢的批号越来越大，几十吨、上百吨的炉号已是常规炉号。不锈钢的纯洁度进一步提升，已能够比较容易地控制钢中的氧、氮、氢及硫磷等杂质。各种精练技术与装备的大量使用使我国不锈钢的水平有了质的提升，已达到或接近国际先进水平。目前我国不锈钢生产企业以太钢、宝钢、大钢、酒钢等国有大企业为龙头，以浙江青钢、永兴、福建吴航等民营企业为骨干，除少量特殊品种需要进口外，已基本能够满足市场需求，而且实现了批量出口。