“低碳”生态下含镍合金钢需求或续增：一文解读含镍合金钢【SMM分析】

来源： SMM

发布时间：2023-03-30 16:02

付建

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【SMM分析：“低碳”生态下含镍合金钢需求或续增：一文解读含镍合金钢】原生镍产业链来看，下游可分为镍基合金及铸造、不锈钢、电池（三元、镍氢等）、其它（镍丝、镍网）、以及特钢。在此前文章中也详细的介绍了纯镍的其它下游情况，本文将针对特钢展开论述...

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SMM3月30日讯：原生镍产业链来看，下游可分为镍基合金及铸造、不锈钢、电池（三元、镍氢等）、其它（镍丝、镍网）、以及特钢。在此前文章中也详细的介绍了纯镍的其它下游情况，本文将针对特钢展开论述。

按用途分，特钢可以分为优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工(模)具钢、高速工具钢、轴承钢、弹簧钢(碳素弹簧钢和合金弹簧钢)、不锈钢(耐热、耐酸)八大类。除优质碳素结构钢、碳素工具钢和碳素弹簧钢外，其余均为合金钢，合金钢约占特殊钢的70%。国际上使用的有上千个合金钢钢号，数万个规格，合金钢的产量约占钢总产量的10%，是国民经济建设和国防建设大量使用的重要金属材料。

一、含镍合金钢简介

虽合金钢型号种类繁多，但结合镍产业链来看，含镍的合金钢共计有5大类，分别为可淬硬低合金钢（含镍量0.7~1.8%）、工具钢（含镍量1.5~3.5%）、高强度低合金(耐候钢、镍含量0.4~0.65%)、镍钢（含镍量9-72%）、马氏体时效钢（含镍量15%~20%）。

二、含镍合金钢有哪些用途如何？：

1. 可淬硬低合金钢（含镍量0.7~1.8%）：可淬硬低合金钢具有三种型号AISI4340、AISI 4320H、AR450，AISI系列的镍含量在1.8%左右，通过添加镍、铬和钼等合金元素，然后进行淬火（快速冷却）和回火热处理制成此材料，适用于制作传动齿轮、传动轴以及飞机起落架。AR系列合金钢材镍含量偏低在0.7%，适用于滑槽耐磨板、卡车内衬、格栅、弹道板。

2. 工具钢（含镍量1.5~3.5%）：可分为两类，一类为空气硬化工具钢（A9 T30109、镍含量1.5%），用以制造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的钢，具有较强的在低温及高温环境下的抗冲击性，且具有较强的韧性。常用于手提钻钻头。二类为塑料模具工具钢（P6 T51606、镍含量3.5%），塑料模具工具钢属于经过成型、渗碳、硬化和回火达到较高表面硬度的低碳钢，因此非常适合注塑模具和压铸模具，其产量约占合金工具钢的70% ～80% 。

3. 高强度低合金(耐候钢、镍含量0.4~0.65%)：耐候钢是一类合金钢，在室外曝露几年后能在表面形成一层相对比较致密的锈层，因而不需要涂油漆保护。耐候钢以“Corrosion resistance”（耐蚀）及“Tensile strength”（拉伸强度）缩写而为商标名的“COR-TEN”最为人所知，故英文常以“Corten Steel”代称耐候钢。型号分为两类Cor-ten A，镍含量0.65%，Cor-ten B，镍含量0.4%。耐候钢亦被用于建筑、建设、桥梁或其它巨大的结构中。耐候钢所适用的铬、镍等合金元素并不少于不锈钢，且价格相较不锈钢低廉，因此在某些时刻耐候钢是兼顾耐腐、价格低廉的不锈钢替代品。

4. 镍钢（含镍量9-72%）:主流镍钢可分为两大类，即低温镍钢（低温含镍合金钢），含镍量在9%左右，最高的12~13%左右，常用于可用于储存、处理及输送液态乙烯、液化天然气、液氧、液氮等液化气的储罐装置及管道等，也是LNG船只储罐的制造原料。第二类为高镍钢,镍含量≥72%，是最能够耐腐蚀的优秀材料，常用于烤鱼机、烤箱、小型热水器、洗碗机、滚筒式洗衣机、罐装饮料自动贩卖机、杯装饮料自动贩卖机、储热型供暖器、烤肉机、电烤盘等。

5. 马氏体时效钢（含镍量15%~20%）：是一种有着高强度韧性，并且同时保留着一定延展性的钢。“时效”（Aging Treatment）意味着经过较长的热处理过程。这种钢系一种特别的低碳超高强度钢，其高强度并不来自于碳，而是来自于数种金属化合物，其中的主要合金元素为15%到20%的镍。用于火箭发动机壳体，导弹壳体，铀同位素离心分离机的高速转简，直升飞机起落架，高压容器，转轴，齿轮，轴承，高压传感器，紧固件，弹簧，以及铝合金挤压模和铸件模，精密模具，冷冲模等工模具等方面获得广泛的应用。

三、在未来含镍合金钢将在哪些领域大放异彩？

2020年，中国宣布“力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。实现碳中和的一种方式为捕获燃料燃烧等过程中产生的或大气中产生的二氧化碳，用于其他过程或者永久储存，以防释放。这项技术被称为碳捕获与封存（CCS） 。值得注意的是，CCS处理过程通常在低温和游离水环境下进行。因此，在CCS基础设施过程中，材料的耐腐性成为了CCS 基础设施安全、可靠和经济运行的关键。因此碳钢不合适，所以需要更高级别的含镍不锈钢和镍合金。在二氧化碳封存前，需对其进行液化处理，将二氧化碳从碳捕获传输到地下封存的设备，需要由含镍的低合金钢、不锈钢或镍合金制成。另一层面，据联合国预计，2025年将有18 亿人生活在绝对缺水的国家或地区，三分之二的世界人口可能处于水短缺的压力状态下。因此，保障饮用水安全则尤为重要，海水淡化厂的数量也逐年增加。因在海水淡化过程中，设备长期处于腐蚀环境中，因此含镍材料对于海水淡化厂无故障和长期运行至关重要。双相和超级双相不锈钢因其具有高强度和优异的耐腐蚀性，是全球大多数反渗透工厂高压管道的默认材料。