第一篇:先进钢铁材料讲义1
第1章
绪论
1.1钢铁材料的现状和发展趋势
钢铁材料具有资源相对丰富、生产规模庞大、加工制造容易、性能多样可靠、成本低廉稳定、使用便利习惯和回收利用方便等特点,是基础设施建设、工业设备制造和人民日常生活中广泛使用的材料。目前和可预见的未来还没有任何材料能够全面取代钢铁材料,钢铁材料仍然是占据主导地位的结构材料,是社会和经济发展的物质基础。
经过人类不懈努力积累和创造,在钢铁材料学和技术上去的了巨大的进步。钢铁材料的宏观性能和微观组织之间的关系已逐渐清楚,可运用量子力学理论定量解释钢铁材料的某些宏观行为。人们逐渐地可以从理论出发设计和生产钢铁材料。铁水脱硫、转炉复吹、超高功率电炉冶炼、炉外精炼、中间包冶金、连铸、控轧控冷、微合金化等迅速进步的冶金生产工艺技术又为钢铁材料的设计和生产提供了技术基础。而计算机相关行业的技术发展也为钢铁材料设计和生产提供了先进的控制手段。纵观钢铁材料的发展历史,归纳当前钢铁材料精彩纷呈的理论和技术的发展,人们不难得出一个结论:给予当前的理论和技术发展,钢铁材料本身在21世纪还会发生重要变革,最终将会导致钢铁材料的性能显著提高,并将对整个社会发展起巨大的推动作用。
先进钢铁材料的含义是:在环境性、资源性和经济性的约束下,采用先进制造技术生产具有高洁净度、高均匀度、超细晶粒特征的钢材,强度和韧度比传统钢材提高,钢材使用寿命增加,满足21世纪国家经济和社会发展的需求。
钢铁材料是不断发展的新材料。尽管钢铁材料的产生可以追溯到4000年前,但当代的钢铁材料的内涵与3500年前的钢铁材料相比发生了根本性的变化,与19世纪后期以Bessemer炼钢技术为代表的近代钢铁生产技术所生产的钢铁材料相比发生了显著的变化。在欧洲,目前汽车上应用的钢铁材料80%均为近10年来所研制开发生产的新型钢铁材料。同时,正是由于钢铁材料属于传统材料,处于工业化发展阶段的国家将由于发展需要而不断建设投产形成新的生产能力,而处于后工业化社会的钢铁发达国家的过剩生产能力也希望继续发挥主要,因而在钢铁材料是生产质量和技术性能方面的竞争将非常激烈。因此,钢铁材料是高技术化是其市场竞争和科学技术进步的必然发展趋势。
此外,目前生产使用的多数钢铁材料的使用性能和技术指标均有待进一步提高,绝大多数钢铁材料的洁净度和均匀度不高,组织控制很难达到理想目标。新世纪的高层建筑、深层地下和海洋设施、大跨度重载桥梁、轻型节能汽车、石油开采和长距离油气输送管线、大型储运容器、工程机械、精密仪器、船舶舰艇、航空航天设备、兵器装备、高速铁路、核工业生产设备、水电和火电能源设施等钢铁材料用户都对钢铁材料的使用性能好技术指标提出了更高的要求,需要钢铁生产企业提供性能高、使用寿命长和成本低的新型钢铁材料。另一方面,社会的发展对钢铁的生产、加工、使用和回收等环节提出了节约能源、节省资源、保护环境的要求。因此,经济建设和社会发展也迫切需要先进钢铁材料。
1.1.1我国钢铁材料的现状
改革开放以来,随着市场的需求,就我国钢产量和消费量不断增长。从1996年起,我国钢产量和消费量连续多年位居世界第一。2006年,我国钢的年产量达到了4.2亿吨左右,人均钢产量也超过了世界平均水平,我国生产的钢铁材料的数量和品种规格已基本上可满足国内的经济发展和国防需求。
同时,我国钢铁材料的生产技术水平也明显提高,在连铸连轧技术、高炉喷吹煤粉技术、转炉溅渣护炉技术等方面进行了深入的自主研制和引进消化并二次开发的工作,达到或接近了国际先进水平,使钢铁生产的技术经济指标显著提高。如连铸连轧技术及相关工艺设
备获得快速发展,由此导致钢的综合成材率大幅度提高。我国自主研发的高炉喷吹煤粉技术的迅速发展和大量采用,高炉吨钢喷煤量提高使得高炉入炉焦比降低。
然而,我国钢铁材料的总体技术水平和生产质量水平目前仍处于中等水平,距世界先进水平尚有一定差距,特别是高附加值的钢铁产品生产方面差距更大。目前我国每年仍然从国外进口数千万吨钢材,其中多数进口钢材是国内无法生产的高技术化钢材。我国目前仍无法稳定生产汽车、输油管线、高层建筑、工程机械、机械设备、化工设备等先进装备所需要的先进钢铁材料。
与工业化国家相比,我国钢铁材料高技术化发展方面的突出问题是:
(1)钢铁材料洁净度和均匀度需要大幅度提高。钢铁材料中的杂质元素和夹杂物对其韧塑性、疲劳断裂性能、表面质量有很大的危害,而杂质元素、夹杂物和钢中第二相甚至基体组织的非均匀分布则严重影响钢材性能的均匀性和等向性。因此,显著降低钢中杂质元素的含量、严格控制最大夹杂物尺寸、控制和改善夹杂物及大颗粒碳化物或氮化物的形状与分布、改善和提供钢中显微组织的均匀性,对钢铁材料性能的提高具有十分重要的作用。
(2)钢铁材料长型材与扁平材的比例需要调整。我国钢铁材料目前最大的消费量是建筑用钢(不包括石油管线钢和铁道钢轨),约占钢材总消费量的50%,而建筑用钢主要是以棒线材为主的长型材,再加上长型材的市场技术较扁平材要简单,由此导致我国钢铁企业对长型材的生产能力不断增大而扁平材的生产能力相对不足,目前我国进口钢材主要是扁平材。然而,随着国民经济的发展特别是建设世界制造大国和强国战略的实施,机械、汽车、船舶、家电、运输等行业将逐步成为钢材消费量增长最快的行业(工业发达国家中汽车制造业是钢铁材料的最主要用户),对高质量扁平材的需求量将迅速增大。因此,必须对我国钢铁材料长型材的生产比例进行合理的调整,在此过程中必须进行深入研究和解决扁平材生产中的特殊技术问题如表面质量的控制、横向性能的保证、超厚板材及大尺寸模块的等向性等。
(3)合金钢比例需要提高。合金元素的合理加入对钢铁材料的性能具有相当重要的影响,但由于以建筑用钢为主的生产格局和部分合金元素的资源限制,我国钢铁材料生产中合金钢的比例明显低于工业发达国家,如微合金钢的生产比例在工业发达国家已达到15%左右而我国仅为3%-5%,由此导致很多高性能高质量的钢材品种不能生产。因此,适当提高我国合金钢的生产比例是相当重要的,鉴于资源的制约,首先可考虑提高微合金钢的生产比例。
(4)钢材内部质量和表面质量亟待提高。高附加值钢铁产品均要求具有很高的钢材内部质量和表面质量,而我国在这方面更是存在明显差距。轿车面板用钢和以表面装饰性为主要使用性能的冷轧不锈钢板是非常典型的例子,由于表面质量存在一定问题,我国高档产品目前仍主要依靠进口。
总之,由于我国钢铁材料与国际先进水平之间存在明显差距,不仅制约了高附加值钢铁产品的生产,同时还明显制约了后续加工工业甚至整个产业链的健康持续发展。例如,过去我国生产的不锈钢的表面质量低,明显影响了不锈钢的耐蚀性和装饰性。国外在20世纪60~70年代已大量生产不锈钢,抗晶间腐蚀合格率达98%,但是个别钢厂生产的1Cr18Ni9Ti钢的晶间腐蚀合格率只有85%~90%,其主要原因是钢材化学成分波动较大、固溶温度偏高而导致晶粒粗大等。过去我国冷轧不锈钢板的成型性和抛光性较差,近期,随着我国不锈钢生产装备和工艺技术进步,不锈钢质量得以大幅度提升。
1.1.2钢铁材料的发展特点和趋势
未来满足不断增长的市场需求和相关产业的发展需要,当前先进钢铁材料的发展特点和趋势是:环境友好、资源节约、性能优良、成本低廉、品种规格多样化、理论和技术研究不断深入等。
(1)高性能钢铁材料研发
人们使用材料主要是使用其相关的性能,任何一种材料的存在与消亡均取决于其性能是否能满足需求以及性能价格直逼是否占优势,当材料的使用性能是其他材料不能达到而相应的产品又必须具有该性能时,这种材料将是不可替代的。而当多种材料均可满足相应的性能要求时,则性价比较高的材料具有竞争优势。因此,提高材料的性能使之满足材料用户不断提高的性能要求,始终是材料发展的主流方向。
采用新工艺、新技术和新的检测技术,经济地生产以高洁净度、高均匀度、超细组织及高精度为特点的高强度、高韧性、长寿命钢铁材料,是先进钢铁材料的主要发展方向。世界各钢铁发达国家在20世纪末均开展了超级钢(或称为新一代钢铁材料)的研究工作,使得用量最大的钢铁材料的强度性能大致提高一倍而韧塑性基本保持不变。而目前正进行的工作则希望使其使用寿命大幅度提高。这方面目前正积极开发的主要包括高洁净度冶炼技术、精炼技术、夹杂物控制技术、等轴晶凝固技术、高均匀度凝固技术、无缺陷连铸坯技术、微合金化技术、高刚度轧机与高精度轧制技术、控轧控冷技术、超细晶粒组织控制技术、可控气氛连续热处理技术、在线组织性能预报及检测技术等先进钢铁材料生产技术。
(2)钢铁材料品种规格的多样化
为适用现代钢铁材料产品对材料性能、尺寸、形状不断增长的要求,对钢铁材料的品种规格提出了相当高的要求。除了通用的板、管、丝、带、棒、线、型、锻、铸材等,各国均大力发展特殊异型材、预先热处理或表面处理钢材、接近使用形状和使用状态的铸锻轧精密材、近终形金属制品材(如轴承套圈、滚动体、标准模块等)。
此外,钢铁材料与不同类型钢铁、轻金属合金、塑料或陶瓷等材料的复合可得到同时具有不同材料的优势性能而避免其劣势性能的复合材料,相关的技术和材料的发展也受到了广泛的重视。
鉴于我国钢铁材料发展正处于由以建筑用钢为主向以机械制造用钢为主的发展趋势,因而我国钢铁材料近期在品种结构方面的主要工作是解决扁平材、管线材和特殊钢材生产中的关键技术难题。
(3)研制开发新型钢铁材料 在钢铁材料基础理论研究和工艺技术装备发展的基础上,为了满足不断增长的需要,新型钢铁材料层出不穷。在碳素结构钢类型中出现了细晶粒钢和超细晶粒钢;在高强度低合金钢类型中出现了高强度低屈强比建筑用钢、双相钢、超深冲IF钢、高强度IF钢、TRIP钢、抗硫化氢管线钢、耐候钢等;在合金结构钢类型中出现了微合金非调质钢、耐延迟断裂螺栓钢、抗疲劳和弹减弹簧钢、长寿命齿轮钢等;在超高强度钢类型中出现了高强度和高韧性的马氏体时效钢、低合金超高强度钢、二次硬化超高强度钢等;在不锈耐蚀钢中出现了耐苛刻介质腐蚀不锈钢、铁素体时效不锈钢、马氏体时效不锈钢、形状记忆不锈钢、阻尼不锈钢、超级深冲不锈钢、超级易切削不锈钢等;在耐热钢中出现了超超临界机组用铁素体耐热钢;在轴承钢类型中出现了超高洁净度高碳铬轴承钢、控制淬透性轴承钢、耐环境作用轴承钢等;在工具钢类型中有不变形模具钢、易切削模具钢、防震模具钢、少偏析或无偏析高速钢等。
研制开发具有高性能的新型钢铁材料,从而替代技术性能较差的老钢铁材料的过程,实际上是传统材料产业得以持续生存而不断发展的过程。如果没有或不可能再研制开发出新型的材料,则该种材料将真正进入了衰亡期。新型钢铁材料的不断涌现一方面得益于新工艺技术的发展,如钢中加氮技术的发展导致了高氮不锈钢的开发,钢中加钙技术的发展导致了钙处理钢的开发,而超低碳钢生产控制技术则直接推动了IF钢、超低碳贝氏体钢的发展。目前,全世界大量生产应用的钢种大致为3000多种,其中一半以上是近20年来新研制开发的。显然,这种新型钢铁材料取代传统钢铁材料的过程还将持续发展下去。此外,非晶微晶、单晶和低维度钢铁材料的研制开发工作在近年来也广泛受到重视。
我国钢铁材料的生产在早期树妖是移植国际上成熟的钢种,后来开始在此基础上根据我国资源条件进行改进生产。随着我国逐渐成为世界钢铁生产第一大国,这种局面必须也有可能大为改善。我国先进钢铁材料的一个重要分析是开发生产具有自主知识产权的新型高性能钢铁材料。
(4)强化钢铁材料基础研究 高技术化的钢铁材料应该是建立在坚实的基础理论之上并在理论指导下研制来发出来的,早期的经验性或偶然性地研制开发新型钢铁材料的局面在现代钢铁工业中已完全成为历史,近年来大量生产应用的新型钢铁材料无不是在坚实的理论指导下研制开发出来的。因此,为了不断开发新型钢铁材料,就必须对钢铁材料的基础理论和技术进行广泛深入的研究。
近年来,国际上不断地对钢铁材料的物理金属学、化学冶金学、生产工艺技术和应用工艺技术进行深入研究。欧洲、北美以及亚洲的日本、韩国和我国都已经投入力量开展新型钢铁材料的基础研究,例如,日本的超级钢计划、韩国的新型钢材技术、我国的新一代钢铁材料重大基础研究、国际的超轻钢汽车技术等。为了开发高韧性的超高强度钢,由大学和钢铁企业组成的美国钢研究组在强化相和高洁净度技术研究的基础上,开发了一系列新型超高强度钢。化学冶金学研究为新型钢铁材料提供了理论基础;金属凝固学的研究使生产完全等轴晶铸坯成为可能;物理金属学的研究使人们可以获得超细晶粒钢材;相关工艺技术的研究为新型钢铁材料的生产和应用提供了保障;建立在钢铁材料理论基础上的计算机材料学逐渐成为钢材的性能预报和合金设计的有力工具。新型钢铁材料的基础研究将为21世纪结构材料应用程式巨大的影响。
相对而言,我国在钢铁材料的基础理论研究方面与世界发达国家相比无论从人力物力的投入还是所取得的创新性成果方面仍存在较大差距。在我国钢铁工业发展的初期,以学习借鉴先进国家的发展经验和现有成果为主,多块好省地建设和发展我国钢铁工业,是必须也是应该的;然而,当我国已发展成为钢铁生产第一大国之后,就必须在钢铁材料的基础理论研究方面也达到世界最高的水平,并在钢铁材料基础理论和关键技术方面取得重大突破,才有可能持续发展。
1.2国民经济对钢铁材料的需求
1.2.1提高钢铁材料的性能
提高钢铁材料的性能使之满足钢铁材料用户不断提升的性能要求,是钢铁材料发展的主要方向。随着我国国民经济的迅速发展和先进技术的采用,国民经济各部门对钢铁材料的性能的要求不断提高。
建筑用钢所要求的最主要性能是高屈服强度和良好的可焊接性,如建筑用钢筋钢按屈服强度等级分类可分为I(235MPa)、Ⅱ(335MPa)、III(400MPa)、IV(540MPa)级;建筑用高强度钢板则已形成390MPa、420MPa和460MPa级的系列。若钢筋钢的强度等级普遍由Ⅱ级提高到Ⅲ级,则可通过减少钢筋在混凝土中的布筋密度,节省钢筋用量14%,明显降低建筑成本。而钢结构建筑物的支柱和框架若使用高强度中厚建筑钢板代替低强度钢,可节约钢材10%~20%,且由于梁断面高度的减少,可增大建筑空间的利用率或降低建筑物的高度3%。目前国际上用于建筑结构的钢筋钢屈服强度均大于400~500MPa,我国正在大力推广建筑用低合金钢筋的升级换代工作,把目前大量使用的Ⅱ级钢筋提高到屈服强度较高的III级钢筋甚至Ⅳ级钢筋。
桥梁用钢的发展也要求较高的强度以提高桥梁的承载能力并减轻自重。国外桥梁用钢的强度较高,如美国ASTMA709中的100W钢的屈服强度已达到700MPa;日本的神户大桥等跨海大桥,大量使用了抗拉强度为785MPa的Wel-Ten80钢;日本近几年建造的跨海大桥已使用了抗拉强度为980MPa级的高强度钢。目前我国桥梁钢的屈服强度范围为245~
440MPa,提高强度是最为迫切的任务。随着石油和天然气工业的飞速发展,管线钢的需求量迅速地增大,对钢材性能的要求也大幅度提高。20世纪70~80年代,世界先进国家普遍采用的油气管道的直径为762mm,但随着油气输送量的大幅度提高,目前普遍采用最大管径为1220mm输油管线和最大管径为1420mm输气管线。同时,管道输送压力增加,可大幅度提高管道的输送能力,当输送压力从7.5MPa增加到10~12MPa时,油气管线的输送能力可提高35%~60%。20世纪50年代,油气管线的输送压力普遍为4.5MPa,60年代增大到5.5MPa,70年代增大到6.5MPa,80年代以后国外新建的油气管线的输送压力通常都高于7.5MPa。近年来俄罗斯建造的油气管线的输送压力已达到10~12MPa,美国横贯阿拉斯加的油气管线压力为11.8MPa,而欧洲油气管线的输送压力也增加到12MPa。若输送压力和管线直径同时增加则经济效益更显著。例如,采用输送压力为7.5MPa、直径为1400mm的输气管道,代替压力为5.5MPa,直径1000mm的管道,可节省投资3%,节省钢材19%。随着管径和输送压力的增加,所需要的管线管壁厚度或管线钢的强度必须随之增加。20世纪60年代,油气管线用管线钢的强度级别一般为X60,到70年代管线钢的强度级别就上升到X65和X70,到80年代进一步上升到X80,现在已开始使用更高强度级别的X100~X120。我国目前使用的管线钢多为X80级,西气东输管道已普遍采用X65~X70级的管线钢,进一步提高管线钢的强度并保持足够的韧性和良好可焊接性是发展重点。轿车特别是中高档轿车生产中,需要大量高性能特别是高表面质量的薄钢板,汽车车体用钢制作过程中一般均需要进行较大程度的冷变形因而对钢材冷成形性能和表面质量的要求很高。因此要求汽车车体用钢具有较低的屈服强度,很低的屈强比,很高的延展性,很低的冲压回弹和非时效性;很多情况下还对钢材的咒值和r值提出明确的要求。汽车轻量化要求车体用钢向高强度化发展,产生了DP钢、TRIP钢、TWIP钢和多钼钢等。我国轿车用钢特别是超深冲级冷轧钢板和高强度冷轧钢板目前尚需大量进口,很大程度上是由于钢铁产品冷成形性能和表面质量存在较大差距、积极研制和生产高质量高性能的汽车车体用钢是我国钢铁工业今后一段时期的重要任务。船舶用钢要求高强度和高韧性以及可焊接性,提高船舶用钢的强度可明显提高船舶的承载能力并减轻船舶的自重;而提高船舶用钢的韧性可保证船舶使用的安全性。民用船舶用钢板的屈服强度等级主要有235MPa、315MPa、355MPa级,而对其冲击韧性的要求根据质量等级的不同分别为在0℃、一20℃、一40℃的冲击吸收功大于31J。随着船舶的大型化、轻量化和高速化的要求,迫切需要进一步提高船舶用钢的强度,以日本和欧洲一些国家为代表的国家,开发出屈服强度为390MPa级的以TMCP工艺生产的高强度船用钢板(YP40K),并已纳入船级社的标准中。大型散装货船和集装箱船中,390MPa级的高强度钢的使用比例已超过40%。而我国目前船舶用钢的屈服强度等级主要为235MPa、315MPa级,同样需要提高。此外,先进制造业的发展对我国机械制造用钢的性能特别是承载强度和使用寿命提出了相当高的要求。我国生产的轴承、弹簧、齿轮、模具、工具、紧固件等基础机械零部件的使用寿命必须提高一倍甚至一个数量级才能达到世界先进水平,从而才具有市场的竞争力,而各种机械零件的承载强度和使用寿命的大幅度提高,也对机械制造用钢的强度和疲劳极限提出了相当高的要求。传统的轴类零件、弹簧类零件一般要求抗拉强度大于800MPa或1600MPa,疲劳寿命大于106次,而目前钢铁产品生产先进国家在很多主要零件中抗拉强度要求已提高到1600MPa甚至2000MPa,疲劳寿命则要求达到107次以上。提高机械制造用钢的强度和疲劳极限对发展我国装备制造大国具有重要的意义。大量基础设施建设用钢均要求具有较高的耐候性及一定的耐蚀性以保证足够长的使用寿命和较低的维护成本,如在发达国家铁路钢轨钢的改换周期一般均在10年以上,而我国目前多为5年左右。大型桥梁、高层建筑物的使用寿命一般要求在50年甚至100年以上,其中使用的钢铁材料的耐候性及耐蚀性也就必须满足相应的要求。因此,具有较高耐候性的高强度耐候钢以及具有较低生产成本的经济型不锈钢必然得到迅速发展,而明显提高钢材的耐候性或耐蚀性也就成为这类钢
材的重要发展方向。加工制造业的迅速发展需要大量的模具以进行大批量快速成型,模具工业的生产规模和销售额非常迅速地增长,同时也对模具用钢的性能提出了相当高的要求。在汽车、家电等制造业中需要的大型精密模具往往要求模具钢的性能等向性在0.8以上,而我国目前普遍的水平仅为0.4~0.6,由此导致高级模具钢的大量进口。提高模具钢的性能等向性是我国模具钢的重要发展方向。
1.2.2增加钢铁材料品种
(1)增加钢铁材料中特殊钢的比重。需要提高不锈钢、铁素体不锈钢、低碳和超低碳不锈钢、双相不锈钢、超级奥氏体不锈钢、高强度不锈钢的比重;增加不同类型钢材中的易切削钢和冷镦钢比重;增加合金工模具钢中的模具钢比重;增加轴承钢中特殊轴承钢的比重;增加合金结构钢中微合金非调质钢、节约合金元素钢以及省略工序节能钢的比重。
(2)增加高技术含量、高附加值和市场需求的钢铁材料比重。需要增加涂镀层钢板、冷轧深冲薄钢板、高强度冷轧薄钢板、热轧高强度低合金钢带、TMCP钢板、冷轧不锈钢板带、复合钢板、不锈钢丝及金属制品的比重;增加精加工、接近使用形状和状态的合金工模具钢和高速钢的比重;增加高精度合金钢带、丝管等的比重。
(3)增加钢铁材料的板管材比重。需要增加高强度热轧板带材的比重;增加不锈钢冷轧薄板带比重;增加合金工具钢的扁钢、精料和制品的比重;增加轴承钢的钢管的比重;增加高合金钢耐蚀管的比重。
1.2.3提高钢铁材料的质量
提高钢铁材料的内在质量,主要是提高洁净度、均匀性,组织控制,从而达到高性能和性能稳定化。提高钢铁材料的外部质量,提高尺寸精度、减少表面缺陷、改善表面色泽均匀性。
1.2.4降低钢铁材料生产和应用成本
因为物耗费用约占钢铁材料成本中的75%,所以节能和降耗对降低钢铁材料成本举足轻重。能耗约占钢铁材料总成本的25%,我国吨钢能耗比国外高。降低能耗既可以降低成本,也可以减轻环境负担。通过新工艺技术来降低钢材生产和应用过程中的能源消耗,降低金属炉料、铁合金、耐火材料和电极消耗来降低成本,采用新工艺来降低钢铁材料中的合金元素含量。
1.3钢铁材料的发展方向
(1)高强度高韧性低合金钢。建筑、地下海洋设施、桥梁、汽车、油气输送管线、容器、工程机械、能源等需要性能高、使用寿命长和成本低的新型高强度高韧性低合金钢。结合新型钢材轧制工艺技术,新型高强度高韧性低合金钢的屈服强度将由目前的400MPa级提高至600MPa、700MPa、800MPa级,改善焊接等加工工艺性能,大幅度提高构件的使用寿命。汽车、家电、建筑和食品等工业需要高强度、超深冲、耐锈蚀、高表面质量和高尺寸精度的新型薄钢板。
(2)长寿命高强度合金结构钢。合金结构钢主要用于机器制造。各类机器向轻量化和长寿命的方向发展,要求制造机器零件的合金结构钢应该具备高强度和长寿命。齿轮、弹簧和螺栓三大机器基础零件需要高性能齿轮钢、高强度耐疲劳弹簧钢、高强度耐延迟断裂螺栓钢。新型淬火回火钢和表面硬化钢向高洁净度和长寿命方向发展。航空航天需要新型超高强度高韧性钢,需要高韧性低合金超高强度钢、超高强度经济马氏体时效钢、超高强度高韧性二次硬化钢。
(3)节约资源型不锈耐蚀钢。石油、化工、近海和海洋工程、核工业、电子计算机、航空、建筑等需要长寿命不锈耐蚀钢。应该研制高洁净度不锈铁、高强度长寿命氮合金化不锈钢及其制备技术、高耐蚀不锈钢、高强度沉淀硬化不锈钢、功能不锈钢等。
(4)高性能低成本碳素结构钢。目前的高强度建筑用钢筋通常为低合金钢,为了节约合金资源,结合新型冶金工艺技术,需要研制高性能低成本细晶粒碳素结构钢钢筋,以取代目前大量使用的低合金钢筋钢。
(5)易加工低成本的高性能钢。钢材大多数需要经过各种方法加工后应用,加工成本可能占零件或构件成本的50%以上,所以开发易加工钢材可以大幅度降低产品成本。需要开发各类新型高性能易切削钢、易焊接结构钢、冷热锻用钢、超深冲薄钢板、镀层钢板、高性能模具钢、超硬高速钢等。
(6)高效率耐热钢。为了提高火电机组的发电效率,未来将应用超超临界机组,需要耐高温高压的超超临界机组用钢;保护环境需要的垃圾焚化炉要求新型高性能耐热钢;发动机的热效率提高需要高性能耐热气阀钢。
(7)钢铁材料的计算机合金设计系统。针对碳素结构钢、高强度低合金钢、合金结构钢和高合金钢建立起全流程的计算机组织和性能预测系统;根据服役条件,建立起钢铁材料的失效分析和寿命预测的专家系统;依据性能要求,建立起钢铁材料的化学成分和工艺参数的计算机合金综合设计系统。
钢铁材料是不断发展的新材料。未来,随着市场需求的变化,在材料基础理论发展和工艺技术进步的基础上,将会出现更多和更好的先进钢铁材料。
第二篇:钢铁讲义
1.在__________ 的启发和教育下,保尔懂得了许多关于革命工人阶级和阶级斗争的道理。
2.保尔救出了朱赫来后,被贵族的儿子________出卖,被白匪关押起来。
3.红军攻下了小城谢佩托夫卡,保尔的好朋友________参军了,当了团区委书记。
4.保尔最爱读英国小说________,敬佩主人公的斗争精神。
5.“这些人是无价之宝,钢铁就是这样炼成的”是________到修铁路的工地视察视察时说的。6.“难道你不能在政府里搞一个比挖土强一点的差事吗?我还以为你当上了委员或委员一类的首长呢”这是________对保尔说的。
7.“可现在呢,你浑身都是樟脑味儿”是保尔对________说的。
8.在铁路就要修完时,无情的________和________最终夺去了保尔的战斗力。
9.《钢铁是怎样炼成的》是一部优秀的文学作品,是一本名副其实的________,保尔是________的“良师益友”,他的________对广大读者有极深的教育意义。
10.保尔在发电厂工作时结识了红军撤退时留下的老水手________,正是在这位老水手的教育下,他才走上了革命的道路。
11.保尔的一生中有三位非常重要的女性,他的初恋情人________,在铁路总工厂任共青团书记时认识的__________,以及他的妻子__________。
12.保尔因__________ 而被校长开除。
13.保尔最后的著作是__________。
14.保尔在黑海疗养所企图自杀未遂,又找到了新的生活目标,他要靠________回到队伍中去,他把写的小说寄往柯托夫斯基师征求意见,但________,他不气馁,重新开始创作,小说最终获得了成功。
15.《钢铁是怎样炼成的》通过保尔的成长经历,描绘了从第一次世界大战起,经________
国内战争到经济恢复时期广阔的社会画面,被誉为“生活教科书”。
16.人们提出“在新时代,要做保尔还是比尔”的新命题。与比尔·盖茨相提并论的保尔,就是苏联作家奥斯特洛夫斯基《________》中的主人公________,他受等人影响很大,经过艰苦的锻炼,成为共产主义战士。
17.保尔以自己的毕生精力,实践了自己的生活原则:人最宝贵的是生命,生命每个人只有一次。人的一生应当这样度过:________,________,;在临死的时候,他能够说:“我的整个生命和全部的精力,都已经献给了世界上最壮丽的事业________为人类的解放而斗争。”这是保尔战斗一生的真实写照,也是他革命乐观主义的深刻概括。
18.你知道《钢铁是怎样炼成的》这一题目的含义吗?
19.我们生活在这样的一个年代,可以从保尔身上汲取到什么精神?
20.奥斯特洛夫斯基一生中写了几部文学作品?其主题的共同点是什么?
21.《钢铁是怎样炼成的》是在什么情况下创作出来的?
22.《钢铁是怎样炼成的》是奥斯特洛夫斯基的自传吗?
23.用一句话评价《钢铁是怎样炼成的》这部小说。
24.《钢铁是怎样炼成的》这部小说给你印象最深的故事是哪一个?用简短的语言概括出来。
25.《钢铁是怎样炼成的》这部小说给你印象最深的人物是谁?他们有怎样的性格特点?
1.朱赫来2.维克托3.谢廖沙4.《牛虻》5.朱赫来6.冬妮娅7.冬妮娅
8.伤寒;大叶性肺炎9.生活教科书;鼓舞人们战胜困难、不断革命;崇高形象和革命品质10.朱赫来ll.冬妮娅;丽达;达雅l2.在神父家补课时,把一撮烟末撒在神父家的做复活节糕用的面团上13.《暴风雨所诞生的》l4.文学创作;书稿在途中丢失15.十月革命16.钢铁是怎样炼成的;保尔·柯察金;朱赫来l7.当他回首往事的时候,不因虚度年华而悔恨,也不因碌碌无为而羞耻。18.“钢铁”是信念、意志、毅力的象征,奥斯特洛夫斯基在解释这部作品的标题时说:“钢是在烈火里烧、高度冷却中炼成的,因此它很坚固。我们这一代人也是在斗争中和艰苦考验中锻炼出来,并学会了在生活中不灰心丧气。”19.保尔身上体现出他敢于p-]命运挑战,自强不息、奋发向上的精神,保尔崇高的革命思想、高尚的道德情操、忘我的献身精神、坚强的斗争意志、乐观的生活态度及明确的人生目标都是我们学习的榜样。20.《钢铁是怎样炼成的》、《暴风雨所诞生的》等;这些作品的主题都是以国内战争为背景,歌颂在无产阶级事业中成长起来的英雄人物。21.在作者全身瘫痪,双目失明后创作出来的。22.这本书是以作家自己的生活经历和真情实感为基础进行艺术创造的,因此带有明显的自传性质。但是并不能因此就把这部小说看成作家的自传,因为:作家的创作意图不在为自己作传,而在于塑造一个共青团员的典型形象;作家并不拘泥于生活事实,对人物和情节做了大量典型化处理。奥斯特洛夫斯基说过:“我的小说,首先是艺术作品,其中我利用了假想的权利。„我坚决反对把我的小说《钢铁是怎样炼成的》的作者和这本书的人物之一保尔.柯察金等同起来。…„这是小说,而不是传记。”23.《钢铁是怎样炼成的》是一部描写苏联十月革命后第一代苏维埃青年在布尔什维克党的领导下,为恢复国民经济,巩固新生的苏维埃政权,同国内外敌人及各种困难进行顽强斗争的优秀小说。24.在修筑铁路中,保尔所在的潘克拉托夫小队“拼命走在前头”,以“疯狂的速度”进行工作;保尔全身瘫痪、双目失明后,非常苦恼,不能自拔。他产生了自杀的念头。他以坚强的毅力克服悲剧命运的打击,开始了为争取归队而进行的斗争等故事。25.保尔;谢廖沙——保尔童年时的朋友,红军战士,共青团区委书记;瓦莉亚——谢廖沙的姐姐。共青团员;丽达——红军师政治部工作人员,共青团省委常委;伊万·扎尔基——红军战士,共青团区委书记;伊格纳特·潘克拉托夫——码头工人,货运码头共青团书记;奥库涅夫——机车库共青团书记,共青团区委书记;朱赫来——水兵,党的地下工作者,省肃反委员会主席,军区特勤部副部长。性格特点略。
1、下面的一段文字,回答问题。(4分)(四川省)
“人最宝贵的东西是生命。生命对于我们只有一次。一个人的生命应当这样度过:当他回首往事的时候,他不因虚度年华而悔恨,也不因碌碌无为而羞愧——这样,在临死的时候,他能够说:‘我整个的生命和全部精力,都已献给世界上最上最壮丽的事业——为人类的解放而斗争。’”
⑴这段激动人心、被千千万万青年人作为座右铭的文字,是出自苏联小说《》,这是书中主人公对生命的诠释。
⑵某校文学社团决定举办“读,谈感受”的一系列活动。其活动之一就是围绕上面这一小说主人公的名言召开一个题为“生命的价值”的小型研讨会。请你为主持人拟一段研讨会的开场白。(不少于40字)
2、请按下面的格式,自选角度写一段话介绍保尔。要求结合名著中的其它情节,最少使用一个成语。(4分)
3、名著片段,完成7~9题。(8分)(2005年太原市)
青春的活力占了上风。伤寒没能致柯察金于死地。保尔第四次越过了死亡线,回到了人间。只是又过了一个月以后,他才能起床下地。骨瘦如柴、脸色苍白的保尔,拖着绵软的双腿站起身来,扶着墙壁,想在房间里走走。在母亲的搀扶下,他走到了窗边,在那儿久久地望着屋外的道路。雪融化后形成的一个个小水洼,闪闪发亮。屋外是冰雪初融的早春天气了。窗户跟前的樱桃树上,神气活现地站着一只灰胸脯的雀儿,不时用狡黠的小眼睛偷偷地瞧保尔一眼。“怎么,我是和你一起熬过冬天的吗?”保尔用手指敲着窗户,轻声地说。母亲惊chà()地看了他一眼:“你在那儿跟谁说话?”“跟雀儿„„它飞走了,真狡猾。”他无力地笑了一下。
⑴给加点字注音,根据拼音写出汉字。(2分)
狡黠()惊chà()
⑵结合语境,说说你对画线句中“熬过”一词的理解。(2分
⑶请按下面的格式,自选角度写一段话介绍保尔。要求结合名著中的其它情节,最少使用一个成语。(4分)保尔是一个
保尔是一个
4、保尔·柯察金是前苏联长篇小说________中的主人公,他的精神鼓舞了我国千千万万的读者。
5、你知道《钢铁是怎样炼成的》题目的含义吗?
6、我们生活在这样的一个年代,可以从保尔身上汲取到什么精神?
7、人们提出“在新时代,要作保尔还是比尔”的新命题。人们把他和比尔·盖茨相提并论的保尔,就是苏联作家奥斯特洛夫斯基《___________________》中的主人公___________,他受__________、__________等人物影响很大,经过艰苦的锻炼,成为共产主义战士。
8、课外名著阅读。(4分)(乐山市)
《钢铁是怎样炼成的》是教材推荐给中学生的课外阅读名著之一。这部小说是原苏联作家尼古拉·奥斯特洛夫斯基在病榻上历时三年写成的。出版后对全世界一代代的青年产生了巨大影响。我们相信你一定读过这部小说,喜欢小说中的人物和故事。请你回答下面几个问题:
①《钢铁是怎样炼成的》的主人公是_________
②主人公是在_________的影响下逐步走上革命道路。在革命的熔炉中,他从一个工人子弟锻炼成为无产阶级战士。
③在他身上凝聚着那个时代最美好的精神品质:______________精神,_____________的意志,________________________的高贵品质。
④这部小说回答了作为青年人最迫切需要回答的一个问题,这个问题是:__________________?
参考答案:
1、⑴《钢铁是怎样炼成的》保尔·柯察金⑵开放性试题,言之有理即可。
2、示例:保尔是一个意志坚定的人。他把自己的一生都献给了革命事业,双目失明却决不碌碌无为,在病床上完成了著作——《暴风雨所诞生的》,他用钢铁般的意志诠释着生命的意义。
3、⑴xiá;诧(注音1分,写字1分,共2分)⑵艰难度过或忍受,耐苦支持;(“艰难”1分,“度过”或“支持”1分,共2分)⑶示例:保尔是一个意志坚定的人。他把自己的一生都献给了革命事业,双目失明却决不碌碌无为,在病床上完成了著作——《暴风雨所诞生的》,他用钢铁般的意志诠释着生命的意义。
4、《钢铁是怎样炼成的》5奥斯特洛夫斯基在解释这部作品的标题时说:“钢是在烈火里烧、高度冷却中炼成的,因此它很
坚固。我们这一代人也是在斗争中和艰苦考验中锻炼出来,并学会了在生活中不灰心丧气。”
6、保尔身上体现出他敢于向命运挑战,有一种自强不息、奋发向上的精神,保尔崇高的革命思想、高尚的道德情操、忘我的献身精神、坚强的斗争意志、乐观的生活的态度以及明确的人生目标的精神都是我们学习的榜样。
7、《钢铁是怎样炼成》、保尔·柯察金、朱赫来、冬妮娅
8、、①保尔·柯察金②朱赫来③为理想而献身的精神,钢铁般的意志,顽强奋斗的高贵品质。
第三篇:《论语·先进(节选)》讲义
《论语·先进(节选)》
一、教学目标
1.把握先秦语录体散文的文体特点、语言风格和艺术特征; 2.了解先秦儒家学派在人生理想方面的复杂倾向。
二、要点聚焦
1.辞约旨丰、言浅意深的语言风格。2.孔子人生感叹中所包含的复杂意味。
三、孔子生平
1、孔子的先祖为殷商王族,商亡以后,周成王封微子启于宋。数百年后,宋国内乱,微子后代的一支孔防叔为躲避迫害而逃奔鲁国,定居于鲁,其后代遂为鲁人,孔氏一脉亦由此而沉沦为士族。孔防叔生伯夏,伯夏生叔梁纥。纥为鲁国陬邑大夫,以勇武见称于当时。先娶于施氏,生九女,无子。其妾生一子,有足疾。遂娶颜氏之女,名征在,生孔子,名丘,字仲尼。其时为鲁襄公二十一年(一说二十二年),即公元前551年。
孔子约3岁时,父亲去世,由母亲抚养成人。鲁国是周公子伯禽封地,保存周代典章文物最为完备,故有“礼仪之邦”的美誉,其士人也多以习六艺(礼、乐、射、御、书、数)为谋生进身的手段。受此环境之熏陶,孔子从小就对礼乐表现出浓厚的兴趣,作游戏时,常陈俎豆、设礼容。约17岁时,母亲也去世了。为了谋生,孔子曾任委吏(管理仓库)、乘田(管理畜牧)的微职,自云:“吾少也贱,故多能鄙事。”(《论语·子罕》)但从未放弃对学术的追求,自谓“吾十有五而志于学”(《论语·为政》),且“信而好古,敏以求之”(《论语·述而》)。举凡古代典籍,无不广搜深研,同时多闻阙疑、学思并举,故能卓然有所自立,年方30即以博学知礼而闻名于世。于是退出仕途,开始了授徒讲学的生涯。
鲁国自宣公以后,权力为季孙氏、孟孙氏、叔孙氏三家所操控。昭公初年,三家更瓜分了鲁国的军权。孔子认为:“天下有道,则礼乐征伐自天子出。天下无道,则礼乐征伐自诸侯出。”(《论语·季氏》)孔子仰慕周代的礼乐文明,对“季氏八佾舞于庭”、“三家以《雍》彻”(《论语·八佾》)等践踏周礼的举动,给予了强烈的批评。昭公二十五年(前517),鲁国君臣内讧,昭公兵败逃往齐国。后发生内乱,孔子去鲁至齐,受到齐景公的礼遇。景公咨以为政之道,孔子对以“君君,臣臣,父父,子子”。又说:“政在节财。”景公虽然赞赏他 1 的意见,但终不能加以任用。孔子遂返回鲁国,整理古籍并教授弟子,从学者更加众多,远道而来者遍及各国,其中以子路、曾晳、冉有、颜渊、公西华、仲弓、闵损、宰我等最为著名。如此度过了十三四年。《论语》“侍坐”章所记述的事,大约就发生在此期之末。其时鲁国的政权又落于季氏家臣阳货之手。阳货欲借重孔子的声望,遂邀他出仕,孔子虚与委蛇。曾云:“饭疏食、饮水,曲肱而枕之,乐亦在其中矣。不义而富且贵,于我如浮云。”(《述而》)
鲁定公九年(前501年),孟懿子(孟僖子之子,受父命师于孔子)逐走阳货,鲁国起用孔子,任为中都宰,一年之中再迁为司空、大司寇,孔子时年五十一岁。十年(前500年),齐鲁两君会于夹谷,孔子预为武备,据礼力争,挫败了齐人劫持鲁君的阴谋,维护了鲁国的领土和尊严。十二年(前498年),孔子以“家不藏甲,邑无百雉之城”的古制为据,提出“堕三都”的建议。因三都已成家臣反叛三桓的据点,该建议乃得以实施,毁掉了叔孙氏的郈邑和季氏的费邑,唯孟孙氏坚守成邑,围之而不能克,其事乃半途而废,孔子强公室、弱私门的计划也因此而遭到挫折。齐人闻孔子之举,深恐鲁强而不利于己,乃馈女乐于鲁定公与季氏,诱使其荒怠朝政,并激化三桓与孔子的矛盾。季桓子受齐女乐,三日不朝,对孔子颇为无礼。孔子见志不能伸,便率十余弟子离开鲁国,踏上了周游列国的旅程。时值鲁定公十三年春,孔子五十五岁。
孔子一行先到了卫国,居十月而过匡过蒲,曾为匡人所囚。月余复返于卫,仕于卫灵公朝,见卫灵公夫人南子。卫灵公问以军旅之事,孔子辞以不知,遭其冷遇,孔子遂离开卫国,经曹国前往宋国,途中与弟子习礼于大树下,宋司马桓魋拔其树,欲杀孔子,孔子乃去宋至郑,曾与弟子失散,被郑人讥为丧家之犬。至陈,居三年,去而适楚,途中因绝粮而困于陈、蔡之间,几至饿毙。路遇楚国狂士接舆,隐者长沮、桀溺、荷蓧丈人,遭其讽劝讥嘲。至楚,见叶公诸梁,叶公问以政事。不久离楚返陈,复返于卫,受卫灵公之孙卫出公禄养。居数年,季康子使人以币迎孔子,孔子遂离卫返鲁。时鲁哀公十一年,孔子六十八岁。至此,孔子周游列国达十四年之久。
孔子归鲁后,鲁人尊为“国老”,鲁哀公与季康子常以国政相询,但终不被重用。孔子亦无意仕进,专心整理古代文献、教育弟子,正《雅》、《颂》之乐,修《诗》、《书》、《春秋》,又招收了子游、子夏、子张、有若、曾参等著名晚辈弟子。其间,儿子孔鲤死,弟子颜回早亡、子路罹难,都给孔子很大打击。哀公十六年(前479年),孔子逝世,葬于鲁城北泗水之上,终年七十三岁。
晚年孔子亦无意仕进,专心整理古代文献、教育弟子,正《雅》、《颂》之乐,修《诗》、《书》、《春秋》,又招收了子游、子夏、子张、有若、曾参等 2 著名晚辈弟子。其间,儿子孔鲤死,弟子颜回早亡、子路罹难,都给孔子很大打击。哀公十六年(前479),孔子逝世,葬于鲁城北泗水之上,终年七十三岁。
2、语录体是《论语》文体的基本特征,它或是记录孔子的只言片语,或是记录孔子与弟子及时人的对话,都比较短小简约,还没有构成单篇的、形式完整的篇章。书中也有些较长的段落,如《先进》篇中“子路、曾晳、冉有、公西华侍坐”,详细记载孔门师生之间的一场谈话,叙述清楚,有一定描写,表现了人物的不同个性,作为叙事记言文字,比较成功,四、文本详析
本文记述了孔子与四位弟子关于人生志向的一次谈话,文章不仅包含了丰富的思想内涵,其写作的特点也很值得注意。
《论语》开创了先秦语录体说理文的先河。它以记录孔子的言语、孔子与弟子及时贤的问对为主,也附带记载了孔门著名弟子的一些言论。就文体的特点而言,它们大多篇幅简短,平朴自然,所记多为只言片语,极少神态、动作、场景及性格的描写,片断性较强而整体感较弱。由此来看,本文在《论语》中几乎可以说是一个特例:它不仅记录了人物的语言,也出现了虽极简略,却颇为传神的神态、动作和场景的描写,而且人物语言具有鲜明的个性色彩,谈话的过程首尾完具,内在的节奏跌宕有致。颇富文学色彩,全文像是一出不话剧:人物,背景(课间?)、事件。至于其中所蕴涵的思想情感和人生况味,更是十分的丰富。
文章第一句话,就交代了谈话的参与者(孔子、子路、曾皙、冉有、公西华)及其具体情境(先生坐,弟子侍坐)。以孔门的尊师重礼和师弟之情,可以想见,这是一个严肃而又亲切的场合。所以,孔子说“以吾一日长乎尔,毋吾以也”,无疑是为了打消弟子们因拘礼而不能尽言的顾虑,一个蔼然长者的形象跃然纸上,慈祥、平易近人。启发式教学。而“如或知尔,将何以哉”的提问,则揭开了文章的中心话题。在当时的社会条件下,平民出身的人想有所作为,除了得到权贵的赏识和擢用之外是绝无可能的。这也反映出孔子一贯的思想,即求为世用,以行其天下归仁之道。
于是,子路、冉有、公西华三位弟子都做出了各具特色的回答。子路以勇武见称,性格梗直鲁莽(在教育方面,孔子实行因材施教常用的例子:子路问:‚闻斯行诸?‛ 子曰:‚有父兄在,如之何其闻斯行之?‛冉有:‚闻斯行诸?‛ 子曰:‚闻斯行之。‛公西华曰:‚由也问闻斯行诸,子曰,‘有父兄在’;求也问闻斯行诸,子曰‘闻斯行之’。赤也惑,敢问。‛ 子曰:‚求也退,故进之;由也兼[好勇过人。兼,倍也]人,故退之。‛),不假思索便抢先作答,以振兴受压迫的弱小国家自任,完全是一副当仁不让的神气。孔子“哂之”,既有善意的批评,也不无私心的赞赏,或不出所料之会心一 3 笑?(《公冶长》:孟武伯问:‚子路仁乎?‛子曰:‚不知也。‛又问,子曰:‚由也千乘之国;可使治其赋(指负责兵役和军政工作),不知其仁也。‛在孔子看来,子路果敢决断,治理政事毫无困难)子路所说治理千乘之国(中等国家,如晋、楚,则为万乘之大国矣),并不是脱离实际的自我夸耀,而是他力所能及的。孔子之所以批评他,是因为他“率尔而对”,“其言不让”。这一表示,自然发生了影响:冉有的回答,既申其襟抱(冉有长于理财,故以‚足民‛自任),又多了一分谦虚和谨慎(不说‚千乘之国‛,而曰‚方六七十如五六十‛,又云‚如其礼乐,以俟君子‛)。而公西华的回答,就更为谦逊(公西华善于治礼,礼尚卑让,故云‚非曰能之,愿学焉‛,而且仅以‚小相‛自任)。由各人的口吻,当时的情态和说话者各自的性情宛然如在目前。在如此简短的篇幅之内,而能见出如许微妙的变化,人物的语言又呈现出如此个性化的色彩,实难能可贵。
但是全文最精彩的地方,却在曾皙一段。值得注意的是,作者对前三位弟子,都是仅记其言,并未作其他的描写。随着孔子“点(曾晳,字点),尔何如”的问话,读者的目光自然地转向了曾晳,读者的阅读惯性也期待着听到预想中的回答,但“鼓瑟希,铿尔,舍瑟而作”一句由动作、声音所构成的场景延缓了叙述的节奏,预示着某种变化的发生(前文之谈话是在音乐的伴奏下进行的)。果然,曾皙的回答完全溢出了“如或知尔将何以哉”的限定,它与前三位弟子治军、治赋、治礼的入世理想皆全然无涉,也毫无概念性的陈述,而是描绘了一幅在大自然里沐雨临风、一路酣歌的动人景象,其中流露着一种从容欣悦、无所牵碍的心境,令人为之心旷神怡。全文也在孔子“吾与点也”的感喟中达到了高峰。
最后,由于孔子对子路、冉有、公西华三人的回答未作明确的评论,所以曾晳留在后面,想知道孔子的看法,孔子逐一给予了解释。从中可以看出孔子对弟子的深刻了解和充分的信任。至此,全篇意足神完,自然收束。
讨论问题:以孔子积极入世的一贯精神,何以会如此赞赏曾点的回答?对于这个问题,孔子未曾解释,后人也产生了不同的理解,有的认为是孔子见天下无道、志不能伸而产生的出世之思,与其“道不行,承桴浮于海”(《公冶长》)和“欲居九夷”(《子罕》)之念属同一性质。孔子在周游列国之后有感于天下无道而产生了隐逸之心?平静无为?有的则认为曾点所言,实为太平社会之缩影,孔子的感叹,乃是对此理想社会美好生活的向往。还有一种观点,认为孔子感慨于大道废弃,深惜三子之一意进取,而或不遇见用之时,乃特赏于曾皙之从容自得于日常之间。孔子曾云:“饭疏食,饮水,曲肱而枕之,乐亦在其中矣。不义而富且贵,于我如浮云。”(《述而》)可见其乐道之心,孔子一直强调“安贫乐道”:道在我,则无往而不乐。当时凡来求学于孔子之门者,皆有意于 4 用世,未必皆有志于行道。孔子之“与点”之叹,是为诸弟子之汲汲于有意用世而叹也。然而大道不行,常居亦需有“乐道”之心:道在我,乐无所不在。
这些理解都有各自的道理,似不必拘泥于一端。对孔子而言,天下有道,人人无奔波之劳、冻馁之苦,而得以畅享人生,自然是最大的快乐;天下无道,壮志难酬,失望之余,乃交结于同道,寄情于山水,也是欲进不能,退而求其次的选择。(提问:你的人生理想是什么,儿时,现在有什么不同?当理想与现实产生矛盾时,我们如何来安顿自己的人生?)
五、艺术特色
文章以自然而完整的结构,个性化的人物语言(如子路之急躁、直率、自负),简练而传神的笔墨,为我们描绘出几千年前孔门师弟问对切磋的动人情景,表现出高超的写作技巧。而它所涉及的人生志向的话题,也具有超越特定历史情境的永恒性,因此激起了后人无穷的共鸣与遐想。
六、思考题思路提示
1.在写到曾晳的时候,出现了一段关于弹瑟的声音和人物动作的描写,这样写的意图和效果是什么?
提示: 意图在于将曾晳的性格与其他三位弟子加以对比,将读者的关注点聚焦在他的身上;其效果是突出了曾晳洒脱放达的人格特征,并为其出人意料的回答作了铺垫。
2.将本文与《韩诗外传》“各赋所愿”相比较,谈谈它们在写作的笔法上有什么不同?
提示: 《韩诗外传》在构思上受到“侍坐”章的影响,但没有本章的自然、平实和蕴藉;其句式更为整齐,语言更为华丽,感情更加张扬、外露,并带有战国文章的雄辩色彩。
3.假如你想在社会事务或政治领域有所作为,而这一理想又屡遭挫折,你会有什么样的反应?为什么?
提示: 引导学生自由讨论
七、附:原文及翻译
子路、曾皙、冉有、公西华侍坐[1]。
子曰:“以吾一日长乎尔,毋吾以也。居则曰:‘不吾知也!’如或知尔,则何以哉?[2]”
子路率尔而对曰:“千乘之国,摄乎大国之间,加之以师旅,因之以饥谨; 5 由也为之,比及三年,可使有勇,且知方也。”[3]夫子哂之[4]。
[1] 子路、曾皙、冉有、公西华: 四人皆孔子早年弟子。子路是字,姓仲名由,小孔子九岁,于孔门中年岁最长。曾皙,名点,曾子(曾参)的父亲,年岁次于子路。冉有,名求,字子有,小孔子二十九岁。公西华,复姓公西,名赤,字子华,小孔子四十二岁。
[2] “以吾”句:不要因为我比你们年纪大点就感到拘谨。平时你们总说:“人们不了解我的才干啊!”如果有人了解你们,你们将怎样去做呢?一日,谦辞,意思是年纪大一点。居,平居,意为“平时”。
‚不吾知也‛,即“不知吾也!”,古代汉语中的倒装句式。
[3]率尔:轻率的样子。摄:迫蹙,这里有“夹”的意思。方:指礼法。[4] 哂:笑。
[译文] 子路、曾皙、冉有、公西华四位弟子陪孔子坐着。
孔子说:‚不要因为我比你们大几岁,就难以开口。平时你们总说:‘没有人了解我的才干啊!’假如有人了解你们,(要任用你们,)你们将怎么去做呢?‛ 子路急忙答道:‚拥有一千辆兵车的国家,困迫于大国之间,外有敌军侵犯,内有灾荒接踵而至。我去治理它,等到三年的时间,就可以使它的百姓具有勇敢的品质,而且懂得道义。‛ 孔子微微一笑。
“求!尔何如?”
对曰:“方六七十[5],如五六十[6],求也为之,比及三年,可使足民。如其礼乐,以俟君子[7]。”
[5] 方:指国土的边长。[6] 如:或者。
[7] 如:至于。俟;等待。
又问:‚冉求!你怎么样?‛
冉求答道:‚纵横六七十里,或五六十里的地方,我去治理它,等到三年时间,可使百姓富足。至于礼乐制度,只有等贤明的君子来建设了。‛
“赤,尔何如?”
对曰:“非曰能之,愿学焉。宗庙之事,如会同,端章甫,愿为小相焉[8]。”
[8] “非曰”句:不是说我有能力,但是愿意学习做这样的事--宗庙的祭祀,或诸侯间的盟会,我愿意穿着礼服,戴着礼帽,作一个小司仪。端,古代礼服之名。章甫,古代礼帽之名。相,读四声,义为赞礼的人。端:礼服;章甫:礼服的帽子。注意此处的名词活用作动词现象。
孔子又问:‚公西赤!你怎么样?‛
公西赤答道:‚不是说我有能力,只是愿意学习做这样的事:宗庙的祭祀,或诸侯的盟会,我愿意穿着礼服,戴着礼帽,作一个小司仪。‛
“点!尔何如?”
鼓瑟希,铿尔,舍瑟而作,对曰:“异乎三子者之撰。”[9]
子曰:“何伤[10]乎?亦各言其志也。”
曰:“暮春者,春服既成,冠者五六人,童子六七人,浴乎沂,风乎舞雩,咏而归[11]。”
夫子喟然叹曰:“吾与点也[12]!”
[9] “鼓瑟”句:(曾点)弹瑟声音渐稀,最后铿的一声,把瑟放下站起身来,回答说:“(我的志向)与他们三位不同。”撰,郑玄本作“僎”,读作“诠”。《广韵》:“诠,善言也。” [10] 伤:妨害。
[11] “莫春”句:暮春时节,春天的衣服穿定了,我愿意和五六位成人,六七个小孩,在沂水边沐浴,在舞雩台上吹风,一路唱着歌走回来。莫,同“暮”。成,定。冠者,成年男性,古时男子二十岁行冠礼,表示已经长大成人。舞雩,指雩坛。《水经注》:“沂水北对稷门,一名高门,一名雩门。南隔水有雩坛,即曾点所欲风处也。” 乎:介词。介绍行为、动作发生的地点。沂(yi):沂,水名,发源于山东南部,流经江苏入海。风:风用作动词,吹风。舞雩:古时求雨的坛名。注意古代汉语中这种“介词+地点状语”后置的现象。[12] 与:赞同。
孔子又问:‚曾点!你怎么样?‛
曾皙弹瑟之声渐稀,最后铿的一声,放下瑟站起身来,答道:‚我没有他们三位说的那样好。‛
孔子说:‚那有何妨?也就是要说说各自的志向啊!‛
yúyí 7 曾皙说:‚暮春时节,春天的衣服都穿定了,和五六位成年人,六七个小孩,在沂水边沐浴,在舞雩台上吹风,一路唱着歌走回来。‛ 孔子慨然叹道:‚我赞同曾点的说法啊!‛
三子者出,曾皙后。曾皙曰:“夫三子者之言何如?”
子曰:“亦各言其志也已矣。”
曰:“夫子何哂由也?”
曰:“为国以礼,其言不让,是故哂之。”
“唯求则非邦也与?”
“安见方六七十如五六十而非邦也者?”
“唯赤则非邦也与?”
“宗庙会同,非诸侯而何?赤也为之小,孰能为之大?”
子路、冉有、公西华三人出去了,曾皙留在后面。曾皙问孔子:‚三位同学的话怎么样?‛
孔子说:‚也只是说说各自的志向罢了。‛ 曾皙问道:‚先生您为什么笑仲由呢?‛
孔子说:‚治理国家要靠礼,可是他的话毫不谦让,所以我笑他。‛ 曾皙问道:‚难道冉求所说的就不是国家了吗?‛
孔子说:‚怎么见得纵横六七十里或五六十里的地方就不是国家呢?‛ 曾皙又问:‚公西赤所说的就不是国家了吗?‛
孔子说:‚宗庙的祭祀与诸侯的盟会,不是国家又是什么呢?如果公西赤只能作小相,谁又能作大相呢?‛
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八、补充:四弟子
1、据《史记》记载,子路起初性情暴劣、好武力,头戴插有野鸡尾毛的帽子,腰间系着猪皮,要来欺负孔子(孔子长九尺有六寸,人皆谓之“长人”而异之)。结果被孔子以“仁、义、礼、智、信”进行教育所折服,由此成为孔门弟子。
子路在孔门弟子中个性鲜明,以好勇耿直、性急直言而著称,具有侠客风范,其言行在《论语》中出现过38次。子路出身贫贱,但为人豪爽,曾说“愿车马衣轻裘与朋友共敝之而无憾”。子路是一个闻过则喜的人,跟随孔子期间,时时注意保护和维护师道尊严。他很敬重孔子,但也敢于向孔子公开提出不同意见。子路自述其政治志向是:“千乘之国,摄乎大国之间,加之以师旅,因之以饥馑;由也为之,比及三年,可使有勇,且知方也。”(《论语·先进》)认为他可以在三 8 年里把一个内有灾荒、外有敌人侵犯、夹在大国中间的中小国家治理好,能使国人个个有勇气、懂道理。子路做过卫国的蒲邑大夫,治蒲三年,井然有序。
孔子称赞他说“由也好勇过我”。
2、曾子曾子的孝道十分出名,“耘瓜受杖”的故事就是曾子刻意取悦父母的典型事件:曾子跟随父亲在在瓜地里劳动除草,但是失手锄断了瓜根。父亲曾皙很生气,拿起杖(大棒)打他,把曾子打昏了。但他醒后仍然弹琴歌唱,作出快乐的样子。孔子听说这件事后,认为曾子做的太过分了,认为“小打可以接受,但大打应该逃走”,就严厉地批评曾子。
曾子十分注重自身道德品质的修养,做到“吾日三省吾身”。
曾子一生如其父不做官,从事的主要事业是讲学,原原本本地将孔子的教导传授给下一代学生。从其身上亦可见其父之处世原则。一次曾子向学生解释什么是勇敢时,说:“你喜欢勇敢吗?我曾听孔子说过什么是最大的勇敢:自我反省,正义不在自己一方,既使对方是普通百姓,我也不恐吓他们;自我反省,正义在自己一方,既使对方有千军万马,我也勇往直前。”
3、公西赤(前509~?)春秋末年鲁国人。姓公西,名赤,字子华,亦称公西华。在孔子弟子中,以长于祭祀之礼、宾客之礼著称。
4、冉有
师徒渊源:冉有,也是孔子的得意门生之一,但这是个十足的俗人和势利眼。冉有当季氏(鲁国执政)的家臣,帮助季氏进行田赋改革,聚敛财富,受到孔子的严厉批评。有一次季氏要干不道的事情——“季氏将伐颛臾”,孔子质问冉有为什么不谏阻,冉有说了一大堆这么干的理由,后来被孔子说的没话可说了,塘塞说:这是季氏的主意,我也没有办法啊!孔子极其气愤,对其他弟子说:“冉有非我徒也,汝等可鸣钟鼓而攻之!”
儒家一开始就有俗不可耐的势力小人,跟孔子学了点文雅的东西掩盖自己,孔子称其实这种人是“小人儒”。以后这种“小人儒”是越来越多了。
九、孔子与“礼”
孔子社会思想的核心即“礼”,其中包括礼节仪式、政治制度以及道德规范等。在孔子看来,周礼是最为完备和完善的。而到了春秋时代,西周的旧礼已不适应时代的潮流,新兴势力违礼抗礼,礼崩乐坏的现象层出不穷。在这样的时代背景下,孔子试图在政治上用周礼,思想上用仁来消除当时社会制度的矛盾和君臣内部的问题。所谓周礼,一般认为是在周初确定的一整套的典章、制度、规矩、仪节。
《仪礼》中所描述的琐碎的“礼仪”并非凭空捏造,毫无意义,它源于远古 9 氏族的原始礼仪活动,巫术礼仪。在原始的礼仪活动中,人的一举手,一投足都有严格的规定,一个细节也不能忽略,否则渎神,对神的不敬,如打猎,就会得不到猎物。它将其群体组织起来,按照一定的社会秩序和规范来进行生产和生活。对每个成员具有极大的强制性和约束力,相当于后世的法律。“禮”的起源和核心是尊敬和祭祀祖先。“盛玉以奉神人之器谓(器皿中两串玉)若“豐”,推之而奉神之酒谓醴,又推之而奉神人之事,通谓之礼。”(王国维)礼是后来的字,金文中有用丰字的。
从商至周,从神本走向人本,礼也从事神,到人事,即将原始礼仪加以改造、系统化,成为一套宗法制的习惯统治法规(周公),包括典章、制度、规矩、仪节。孔子一生的目的都在于恢复周礼,渴望用周礼重新构建一个有序的社会,用礼纠正已经发生改变的混乱的社会。子曰:“甚矣吾衰也!久矣吾不复梦见周公。”(《述而》)“郁郁乎文(典章、制度)哉,吾从周”(《八佾》)
孔子“复礼”的主要内容就是“君君,臣臣,父父,子子”的等级制和以血缘关系为纽带的宗法制度。
礼是社会规范,而仁则是达到这个规范的道德。礼在外在的,仁是人的内在道德。
钱穆:“要了解中国文化,必须站到更高来看到中国之心。中国的核心思想就是‘礼’。”
礼主敬:《礼记》开篇第一句是“毋不敬”,郑玄注:“礼主于敬。” 孔颖达疏:“行五礼,皆须敬也。” 《孝经》:“礼者,敬而已矣。”
君子自谦而敬人:《礼记》:“夫礼者,自卑而尊人。虽负贩者,必有尊也,而况富贵乎?”《孟子》:“敬人者,人恒敬之。”
十、对比阅读
● 《论语·公冶长》“盍各言尔志”章: 颜渊、季路侍。子曰:‚盍各言尔志?‛
子路曰:‚愿车马,衣轻裘,与朋友共,敝之而无憾。‛ 颜渊曰:‚愿无伐善,无施劳。‛ 子路曰:‚愿闻子之志。‛
子曰:‚老者安之,朋友信之,少者怀之。‛ ● 《论语·公冶长》“孟武伯问子路仁乎”章:
孟武伯问子路仁乎?子曰:‚不知也。‛又问。子曰:‚由也,千乘之国,可使治其赋也,不知其仁也。‛
‚求也何如?‛子曰:‚求也,千室之邑,百乘之家,可使为之宰也,不知其
hé
仁也。‛
‚赤也何如?‛子曰:‚赤也,束带立于朝,可使与宾客言也,不知其仁也。‛ ● 《韩诗外传》卷七:
孔子游于景山之上。子路、子贡、颜渊从。
孔子曰:‚君子登高必赋。小子愿者何?言其愿,丘将启汝。‛
子路曰:‚由愿奋长戟,荡三军,乳虎在后,仇敌在前,蠡跃蛟奋,进救两国之患。‛孔子曰:‚勇士哉!‛
子贡曰:‚两国构难,壮士列阵,尘埃涨天。赐不持一尺之兵、一斗之粮,解两国之难。用赐者存,不用赐者亡。‛孔子曰:‚辩士哉!‛
颜回不愿。孔子曰:‚回何不愿?‛颜渊曰:‚二子已愿,故不敢愿。‛孔子曰:‚不同。意各有事焉。回其愿,丘将启汝。‛
颜渊曰:‚愿得小国而相之,主以道制,臣以德化,君臣同心,外内相应,列国诸侯莫不从义向风。壮者趋而进,老者扶而至。教行乎百姓,德施乎四蛮。莫不释兵,辐辏乎四门,天下咸获永宁。蝖飞蠕动,各乐其性。进贤使能,各任其事,于是君绥于上,臣和于下,垂拱无为,动作中道,从容得礼。言仁义者赏,言战斗者死。则由何进而救?赐何难之解?‛
孔子曰:‚圣士哉!大人出,小子匿,圣者起,贤者伏,回与执政,则由、赐焉施其能哉?诗曰:‘雨雪瀌瀌,见晛曰消。’‛
xiàn 11
第四篇:先进钢铁材料技术的进展
先进钢铁材料技术的进展
钢铁研究总院先进钢铁材料技术国家工程研究中心董瀚
摘要:钢铁材料是不断发展的先进材料,它依然是本世纪的主要结构材料。先进钢铁材料具有环境友好、性能优良、资源节约、成本低廉的特征。本文从钢铁材料理论进展出发,评述微合金化钢、超细晶粒钢、氮合金化不锈钢、高质量特殊钢、钢材组织性能预报和材料信息化技术等重要的先进钢铁材料技术进展。
关键词:先进钢铁材料技术、微合金化钢、超细晶粒钢、氮合金化不锈钢、高质量特殊钢、钢材组织性能预报
WTHZRecent Progress in Advanced Steel TechnologiesWT(Yong GAN and Han DONG
Central Iron and Steel Research Institute, Beijing 100081, China
National Engineering Research Center for Advanced Steel Technology, China)WTHZAbstractWTSteel is generally believed to be as one of the dominant structural materials in the 21st century due to its environmental benign, high performance, resource saving and low cost characteristics.The paper overviewed the newly developments in advanced steel technology.It was stressed on the important progresses of microalloyed steel, ultrafine grained steel, nitrogen alloyed stainless steel, high quality specialty steel, process modeling and steel database technology.WTHZKeywordsWTadvanced steel technology, microalloyed steel, ultrafine grained steel, nitrogen alloyed stainless steel, high quality steel, process modeling, steel databaseWT
一、引言
钢铁材料具有资源相对丰富、生产规模庞大、加工制造容易、性能多样可靠、成本低廉稳定、使用便利习惯和回收利用方便等特点,是基础设施建设、工业设备制造和人民日常生活中广泛使用的材料。目前和可预见的未来还没有任何材料能够全面取代钢铁材料,钢铁材料仍然是占据主导地位的结构材料,是社会和经济发展的物质基础。
经过人类不懈的努力积累和创造,在钢铁材料科学和技术上取得了巨大的进步。钢铁材料的宏观性能和微观组织结构之间的关系已逐渐清楚,可运用量子力学理论解释钢铁材料的某些宏观行为。人们逐渐地可以从理论出发设计和生产钢铁材料。铁水脱硫、转炉复吹、超高功率电炉冶炼、炉外精炼、中间包冶金、连铸、控轧控冷、微合金化等迅速进步的冶金生产工艺技术为钢铁材料的设计和生产提供了技术基础。而计算机等相关行业的技术发展也为钢铁材料设计和生产提供了先进的控制手段。纵观钢铁材料的发展历史,归纳当前钢铁材料精采纷呈的理论和技术的发展,人们不难得出一个结论:基于当前的理论和技术发展,钢铁材料本身在21世纪还会发生重要的变革,最终将会导致钢铁材料的性能显著提高,并将对整个社会发展起巨大的推动作用。先进钢铁材料的含义是:在环境性、资源性和经济性的约束下,采用先进制造技术生产具有高洁净度、高均匀度、超细晶粒特征的钢材,强度和韧度比传统钢材提高,钢材使用寿命增加,满足21世纪国家经济和社会发展的需求。
今天,先进钢铁材料技术发展表现在钢铁生产和应用的各个方面,全面和详尽的述及是不可能的。本文从钢铁材料学科的理论进展出发,结合市场发展的需求,论述微合金化钢、超细晶粒钢、氮合金化不锈钢、高质量特殊钢、钢材组织性能预报和材料信息化技术等当前重要的先进钢铁材料技术进展。
二、微合金化钢技术
在钢中添加微量(单独或复合加入含量少于0.1%)的合金化元素(钒、铌、钛等),形成相对稳定的碳化物和氮化物,从而在钢中产生晶粒细化和析出强化效果,使屈服强度较碳素钢和碳锰钢提高23倍的钢类称为微合金化钢。微合金化元素的作用与热变形密切相关。20世纪5070年代是微合金化钢的理论和技术取得重要进展的时期[1]。人们将HallPetch关系式应用于描述低碳钢和微合金钢的强度与晶粒尺寸的关系,提出了晶粒细化不仅有效提高钢的强度还可提高韧性,特别是改善韧脆转折温度。观测到含铌钢的屈服强度与晶粒尺寸关系明显偏离传统的HallPetch关系,并由此发现在铁素体中沉淀析出了非常微细的碳化铌、氮化铌或碳氮化铌沉淀相导致附加强化。这个期间值得提及的重要工作有:第二相阻止晶粒粗化原理的提出及微合金碳氮化物用于控制奥氏体晶粒;微合金碳氮化物在奥氏体中的固溶度积公式及微合金元素的溶解与微合金碳氮化物的沉淀规律;稀溶体中第二相的Osterwald熟化过程及微合金碳氮化物的粗化规律;微合金化元素对变形奥氏体再结晶行为的影响;微合金化钢的控轧控冷技术;微合金化钢中夹杂物对性能的影响规律和夹杂物改性控制技术;微合金化钢中渗碳体或珠光体对性能的影响规律及低珠光体钢和针状铁素体钢的研制开发;微合金化钢的组织—性能关系式与微合金化钢设计。标志性的国际会议Microalloying'75对这一时期微合金化钢的研究开发及生产应用工作进行了充分的总结[2],确立了微合金化钢的地位和进一步发展的方向,使得微合金化钢成为重要发展方向。
20世纪80年代至今是微合金化钢产品的迅速发展时期,特别是90年代后期世界主要钢铁生产国相继制定和实施新一代钢铁材料研发计划,超细组织、高洁净度、高均匀度和微合金化是钢铁材料的最重要发展趋势,微合金化钢的研发获得了更为广泛的认同和重视[3]。这一时期的主要工作有:复合微合金化原理;微合金碳氮化物的沉淀析出次序;微钛处理控制奥氏体晶粒尺寸的原理及其应用;微合金碳氮化物在铁素体中的固溶度积公式及其在铁素体中的沉淀析出强化原理;奥氏体的变形热处理原理及控轧技术,特别是控制动态再结晶轧制技术的应用;微合金化钢连铸连轧生产技术;微合金化原理的系统理论;无珠光体钢乃至无间隙原子钢(IF Steels);高等级石油管线钢;变形诱导铁素体相变(DIFT)技术与超细晶粒钢。
钛是早期微合金钢的主要微合金化元素。过去钢铁材料标准中均有许多含钛钢种,如我国的15MnTi、13MnTi、14MnVTi、20Ti、10Ti等。目前钛微合金化主要用于微钛处理(0.02%),利用TiN析出相的高温稳定性来控制奥氏体晶粒长大,改善钢的韧性和焊接性。钒在钢中主要起沉淀强化作用,加入量一般小于0.20%。钒微合金化一般不需要采用低温轧制,因此适合长形材及厚板等品种的开发。厚钢板、厚壁H型钢、微合金非调质钢等品种由于受轧机能力、变形量和孔型轧制等条件的限制,难以实现低温控轧。采用VN微合金化技术结合再结晶轧制,通过VN在奥氏体中析出诱导铁素体在奥氏体晶内形核,从而细化组织。铌在钢中的主要作用是细化晶粒、沉淀强化和相变强化。与其它微合金元素相比,铌对奥氏体再结晶抑制作用最大。利用铌的这一特点发展了传统控轧工艺(未再结晶控轧)以细化晶粒。轧制后未沉淀析出的铌(固溶铌)将在铁素体内析出,起沉淀强化作用。另外,固溶铌还能够降低Ar3温度,有助于获得贝氏体和针状铁素体。近年来,钢铁研究总院研究了铌在变形诱导铁素体相变中的作用机理,与武钢和本钢合作开发了含铌高强度耐大气腐蚀钢,使CuPTiRE和CuPCrNi系两类应用最广泛的耐大气腐蚀钢的屈服强度分别提高到400兆帕和500兆帕以上,与包钢薄板坯连铸连轧厂合作开发了X60管线钢和汽车大梁钢。根据经济建设的需要,结合我国资源,应当发展有中国特色的微合金化高强高韧钢。
三、细晶粒钢和超细晶粒钢技术
20世纪90年代后期以前,工业化生产的钢材的晶粒尺寸大多超过10微米。超细晶粒钢是当今世界钢铁材料理论和技术领域的研发热点。从20世纪90年代末开始,日本、韩国、中国和欧盟等国家先后投入力量进行超细晶粒钢的研发。日本材料研究院采用低温大变形和多轴压下技术,在实验室将铁素体晶粒尺寸细化到0.51微米[4]。韩国POSCO采用应变诱导动态相变(Strain Induced Dynamic Transformation)技术,在实验室轧机上将CMn钢和微合金钢的晶粒尺寸分别细化到45微米和2微米[5]。我国于1998年启动了翁宇庆负责的973项目“新一代钢铁材料的重大基础研究”,其主要研究内容是将目前广泛应用的铁素体—珠光体钢的屈服强度提高一倍,即碳素结构钢屈服强度从200兆帕级提高到400兆帕级,高强度低合金钢的屈服强度从400兆帕级提高到800兆帕级。我国的研究形成了以变形诱导铁素体相变为核心的细晶粒或超细晶粒形成理论和控制技术,实现了细晶粒或超细晶粒钢的工业化生产[6,7]。 为实现超细晶粒钢的工业化生产,日本川崎重工与中山钢厂采用异步辊轧制(SRDD)、机架间冷却和轧后快冷等技术建设了一条可低温大应变量变形的专业化超细晶粒钢生产线。采用低温大应变控制轧制技术可将低碳钢的铁素体晶粒尺寸细化至3微米,屈服强度提高到500兆帕。日本新日铁公司采用“先进TMCP工艺”进行表层超细晶粒厚钢板的生产。该工艺将变形、道次间加速冷却、终轧后加速冷却及轧制过程中变形热控制等技术结合,故称为“复杂TMCPs”技术。利用该技术,新日铁公司已生产出厚度为25毫米、表层铁素体晶粒尺寸2微米,深度达4毫米的表层超细晶粒钢板。该钢具有较高的强度、韧性和良好的抗疲劳和断裂等性能。
我国在开展新一代钢铁材料的基础理论研究工作的同时也安排了超细晶粒钢的工业化试制。其中重点安排了碳素超细晶粒钢扁平材和长型材的工业化试制。在长型材研发方面,利用普通碳素结构钢Q235化学成分,通过有效的工艺控制,钢的组织可细化至5微米左右,开发的带肋钢筋的屈服强度达到了400兆帕级,满足GB14991998标准的热轧带肋钢筋要求。在扁平材研发方面,宝钢与东北大学采对CMn钢利用低温轧制、加速冷却和低温卷取等技术,获得了铁素体晶粒尺寸约为5微米左右的铁素体—珠光体—贝氏体钢。钢板的屈服强度达到400兆帕级,同时具有良好的成形性能,已应用于一汽汽车大梁。攀钢和武钢与钢铁研究总院采用普通碳素结构钢化学成分,利用控制轧制、道次间加速冷却和轧后控冷等技术,获得了铁素体晶粒尺寸约为45微米的铁素体—珠光体钢[8,9]。钢板的屈服强度也达到了400兆帕级,钢板成形性能优异,已开始批量应用于东风汽车大梁。变形诱导铁素体相变现象和理论
变形诱导铁素体相变是指在钢的Ae3温度附近施加变形,变形中奥氏体能量升高,稳定性降低,从而导致相变。由于相变是在变形过程中,而不是在变形之后的冷却过程中发生的,因而又被称为动态相变。这种相变之所以引起人们的关注,一方面是因为它能够获得超细晶粒,另一方面是因为它具有较好的工业化前景。
变形诱导铁素体相变现象的发现始于20世纪7080年代,当时称为应变诱导/强化铁素体相变(SIFT/SEFT)。Yada等人较早系统地考察了这一现象:通过在1073K单道次变形或多道次连
续变形,可将0.111.0%Mn钢的铁素体晶粒细化至1(3微米。铁素体数量随变形道次的增加而逐渐增多,同时晶粒尺寸逐步减小,表明铁素体发生了动态再结晶。采用原位X线衍射技术证实了SIFT的存在。同时发现,相变可在钢的平衡相变温度以上发生,提高应变速率有利于SIFT进行。综合各种试验结果(组织观察、微区成分测定和应变应变曲线),Yada等认为SIFT是一个不涉及原子长程扩散的块状转变。DIFT相变的机制有待深入的研究。
在系统地研究温度、应变、应变速率影响规律的基础上,我们提出了以变形诱导铁素体相变(Deformation Induced Ferrite TransformationDIFT)作为描述这一现象的名词[10]。在实验室轧机上成功地实现了微合金钢DIFT轧制,并获得超细晶组织。通过1093K三道次变形诱导铁素体相变轧制,将低碳微合金钢0.09C0.29Si1.42Mn0.045Nb0.008Ti(wt%)的铁素体晶粒细化到0.92微米,屈服强度达到630兆帕。随着总压下量的增大,DIFT铁素体的体积分数增加,铁素体晶粒平均尺寸略有下降。DIFT后卷取使钢带的超细晶粒组织均匀,但是强度下降。固溶铌不利于DIFT,析出铌可促进DIFT,而且还可以阻止铁素体晶粒的长大。
四、氮合金化不锈钢技术 镍是当前多数不锈钢的主要合金化元素,不锈钢生产的快速增长导致了镍的紧缺。应用氮合金化可以替代不锈钢的镍元素,降低成本,提高性能。从20世纪20年代开始,人们发现在不锈钢中氮可以提高强度,后来又陆续发现其对钢的耐蚀性能有益。但氮作为合金化元素使用的最早报道是在1938年。阻碍氮作为合金元素使用的主要因素主要是氮的加入问题。在大气压强下氮在钢中的溶解度低,加入困难。20世纪50年代,由于当时镍的缺乏,促使了人们对铬镍锰氮和铬锰氮奥氏体不锈钢的研究。结果诞生了200系列的CrMnNiN不锈钢,氮含量大多在0.10%~0.25%范围内。60年代由于AOD炉外精炼技术的工业应用,使得氮的加入和控制问题得到了一定程度的解决。人们已认识到氮在显著提高不锈钢力学性能的同时,还提高钢的耐腐蚀性能,特别是耐局部腐蚀性能如耐晶间腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀等。
随着加压冶金技术的发展,氮可以较大含量固溶于钢中,并因此改善钢的性能。氮在钢中的作用再次被人们所广泛关注。目前国外已开发了多种高氮钢的冶炼技术,包括等离子冶炼、加压感应炉冶炼、加压电渣重熔冶炼、粉末冶金以及利用先进的计算机合金设计方法进行的常压下高氮钢的冶炼等。德国、奥地利、保加利亚等工业化生产和应用高氮钢。目前工业化应用的最大加压电渣炉已达20吨,最大工作压力达6兆帕,在奥氏体不锈钢中最高氮的加入量可达2.1%。
作为固溶元素,碳和氮均以间隙固溶的方式在铁素体(体心立方)的八面体和奥氏体(面心立方)的四面体中存在。当元素含量超过溶解度积后,碳和氮以化合物的形式析出。碳在铁素体和奥氏体中的析出规律已得到比较系统的研究,而氮由于在常规冶金条件下溶解度的限制,目前的研究还远没有系统化。氮在奥氏体不锈钢中含量的提高将极大地提高碳在奥氏体中的溶解度,氮和碳之间的这种交互作用可以促进碳在奥氏体不锈钢中的应用[11]。体心立方结构的钢中韧脆转变机制已明了,但提高氮含量而导致的面心立方的奥氏体不锈钢出现韧脆转变机理尚不明了。
氮合金化不锈钢发展的主要趋势有:①高强高韧钢。此类钢主要利用氮对钢力学性能的贡献,通过适当的冶金工艺和恰当的合金设计,将氮固溶于钢中,从而研制出超高强度、超高韧性的不锈钢。已经研究出固溶状态下屈服强度超过2000兆帕,冷变形状态下强度超过3600兆帕的超高强度钢。②以耐蚀性能为主的综合性能优异的不锈钢。此类钢主要利用氮对钢的耐蚀性能的贡献,并兼顾氮在力学性能上的影响,针对特殊的服役环境,研究出一系列新型超级不锈钢。③以节约资源、降低成本为主要目的的经济型不锈钢。此类钢利用氮对钢组织的影响,部分或全部替代贵重金属镍,使得钢在较低的原料成本下仍保持奥氏体组织,从而在性能上兼顾奥氏体钢的特点和氮对钢性能的作用。
我们正在开展氮合金化不锈钢的研究工作,其中有:高洁净度和高均匀度的氮含量控制在0.08%~0.12%的核级控氮304不锈钢,其耐蚀性能优于304不锈钢;高洁净度和高均匀度的氮含量控制在0.06%~0.12%的核级控氮316不锈钢,其耐蚀性能优于316不锈钢;氮含量0.35%~0.46%的含氮奥氏体不锈钢具有优良的力学性能、耐点蚀和缝隙腐蚀性能[12];已工业化试生产出氮含量达0.6%的高氮奥氏体不锈钢,拟作为钢筋应用于耐腐蚀钢筋建筑。
五、高质量特殊钢技术 特殊钢在线软化退火处理
为了便于机械加工,按照传统冶金生产工艺流程生产出的特殊钢材,如冷镦钢、轴承钢、齿轮钢、弹簧钢、合结钢和碳结钢等需要先进行软化退火处理。利用轧制热进行在线软化退火处理,不需要离线重新加热,节能降耗效果显著。目前,许多国家相继开展了特殊钢的在线软化处理技术的研发,主要以高碳GCr15轴承钢的控轧控冷和在线球化退火处理为主,而对于中碳钢和中碳合结钢的研究工作有限。神户制钢第7线材厂在1999年进行了改造[13,14],增加了超重负荷能力的减定径机组,并将输送线从原先的48米加长到100米,可实现低温轧制和较宽温度范围内的控冷。2001年他们在改造后的线材轧机上生产出在线软化的冷镦钢盘条。在线软化处理SCM435线材的强度低于800兆帕,而传统工艺生产的钢材强度大于900兆帕。用其进行球化退火,在达到同样珠光体球化率的情况下,节省等温时间45%。所生产的具有微细组织的S45C钢线材可实现快速球化退火。实现在线软化退火处理的技术关键是降低轧制温度和轧后控冷。对于中碳钢和中碳合金钢,结合轧后控冷,可得到较多体积分数的细铁素体+球化或退化的珠光体的组织,其硬度较常规线材降低,断面收缩率提高,冷加工性能提高。传统高速线材轧机难以实现在线软化退化的主要原因是不能够进行低温大变形量轧制。
目前高速棒线材轧机多为20世纪8090年代所建,多数已进入更新改造期。其改造的重点是配备能实现低温轧制的超重负荷精轧机组,使其具有控轧的生产能力。对Steor控冷线进行设备改造和加长,更容易地实现控冷。特殊钢线材的在线软化处理属正在发展中的技术。我们正在对冷镦钢的在线软化处理技术进行研究,已经能够实现离线快速球化退火。特殊钢夹杂物控制技术
疲劳失效是钢制机械零部件的主要失效方式。影响疲劳性能的主要因素包括硬度、夹杂物和表面缺陷。通常改善疲劳性能的方法是减少易成为疲劳破坏源的夹杂物、表面缺陷和脱碳等。当采用工艺方法(如对线材或半产品采用车削、磨削等去皮技术)获得无表面缺陷和脱碳的光亮材后,进一步改善疲劳性能就需要控制杂质元素和夹杂物。
针对起源于非金属夹杂物的“鱼眼”型疲劳断裂,应控制钢中的非金属夹杂物使其无害化来提高的疲劳极限。可以降低钢中氧含量、细化非金属夹杂物的尺寸和控制其分布、减少非金属夹杂物的数量、对非金属夹杂物变性处理等。早期的工作侧重于降低钢中的杂质元素(特别是氧含量)来减少非金属夹杂物的数量,细化非金属夹杂物。日本大同特殊钢研究了采用ULO(超低氧)、ULO+UL〃TiN(超低氧+超低TiN)和VI+VAC(真空感应+真空重熔)等工艺生产汽车悬挂和气门弹簧用钢SUP6、SUP7及SUP12。钢中氧含量小于0.0011%,比常规RH脱气处理的0.0021%~0.0033%大幅度下降,从而使夹杂物数量和尺寸较RH脱气法显著降低。由于减少了B型和C型夹杂物,ULO钢的疲劳极限提高约100兆帕。采用ULO法冶炼的SUP6和SUP7钢的疲劳极限与SUP12钢处于相同水平。高纯净度ULO+UL〃TiN钢的疲劳极限显著提高,与VI+VAR钢的疲劳极限相近。ULO钢中的Al2O3和TiN夹杂物的尺寸明显小于常规处理钢中的夹杂物尺寸。在ULO+UL〃TiN钢的疲劳源上夹杂物出现的几率减少,成为疲劳源的夹杂物尺寸变小,而在VI+VAR钢的疲劳源处未观察到夹杂物。 由于不可能无限制地降低钢中夹杂物含量,并考虑到生产成本的要求,需要将降低钢中夹杂物含量变为使夹杂物无害化。控制夹杂物的成分在钙斜长石和假硅灰石之间的共晶成分,可降低熔点和使其软化。在热轧时可使夹杂物产生塑性变形而使其尺寸减小。夹杂物硬度与基体硬度相当可减轻夹杂物周围的应力集中。同时控制夹杂物数量和形态够明显提高弹簧钢的疲劳寿命。
目前的疲劳数据源自107周次以下的循环载荷试验。然而许多发动机、汽车承力运动、铁路车轮和轨道等部件需要承受108~1012周次的循环载荷而不发生断裂。在过去几年中,对于通常认为存在疲劳极限的高强度钢,仍有部件和结构在更高循环周次下发生疲劳断裂。这就需要研究高循环周次下疲劳断裂的现象和机制。
六、钢材组织性能预报和材料信息化技术长期以来,钢材加工工艺设计和生产控制大多建立在经验基础上。近年来,随着物理金属学理论和计算机数值计算技术的发展,人们研发了钢材加工过程模拟技术。近二十年来,过程模拟技术已经逐渐从对产品尺寸和表面质量控制延伸到了对生产过程中的组织演变模拟和产品的组织性能预报和控制。近年来,世界各国的学者开发了钢材组织性能预报和控制系统,如MM,SLIMMER,VAIQ Strip,METMODEL,STRIPCAM等。有的作为离线的模拟工具软件,有的已经应用到了热轧生产线上。组织性能预报技术的关键是建立钢材加工过程的定量模型。目前阶段组织性能预报技术以扁平材和长型材生产为主,可以延伸到管材生产。所涉及的钢种主要是CMn钢和部分高强度低合金钢。钢铁研究总院结合珠钢CSP生产线和宝钢厚板坯热连轧带钢生产线,已初步开发了系统模拟预测模型,有关组织演变、变形和传热机理的定量模型的进一步验证和优化在进行之中。
各工业国家重视材料数据库的建设。美国是世界上数据库工作最活跃的国家,仅材料数据库就有几百个。美国国家标准参考数据系统包括了数十个各类数据库,其中有材料力学性能、金属弹性性能、金属扩散、材料腐蚀、材料摩擦磨损、合金相图等材料数据库。西欧和日本等国也在加强数据库的建设,德国卡尔斯鲁厄的科技信息中心,设有一个庞大的科技信息网络,是欧洲的大型数据网络系统。该系统包括100多个数据库,主要涉及材料、物理、化等领域,如材料性能数据库,金属性能数据库等。日本的数据库建设起步较晚,多数开始于20世纪80年代初,目前已建起的各类数据库1000多个。目前各国先进的数据库已经互通联网,提供联机检索。
我国材料数据库技术的研究开始于20世纪80年代初期,目前有清华大学等建立的新材料数据系统库、北京科技大学等建立的材料腐蚀数据库、北京航空材料研究院建立的航空材料数据库、钢铁研究总院建立的合金钢数据库和军工钢材数据库等。我国的材料数据库数量比较少,在互联网络上目前很少有国内拥有的可以公开查询的数据库。
钢铁生产流程中的组织性能预报技术和信息化数据库技术都属于目前和今后的行业关键性共性技术,随着企业和整个社会对信息化技术的重要性认识程度加深和实际需求,上述技术必将有广阔的应用前景。
七、结语
必须看到,钢铁材料是一类不断发展的先进材科。无论是品种还是质量,21世纪的钢铁材料已经完全不同于从前的钢铁材料。伴随着需求变化和相关技术进展,21世纪的钢铁材料将会以质量高和多样化的面貌出现在人类面前。为了适应未来的社会和经济发展,应不断地运用新技术、新工艺和新装备,研发出环境友好、性能优良、资源节约、成本低廉的先进钢铁材料与相关信息化技术。
致谢作者的同事刘正东、刘清友、雍歧龙、苏杰、杨才福和杨忠民等教授级高工、惠卫军、孙新军、苏航和荣凡等高工近年来从事先进钢铁材料技术的研发,对本文的撰写提供了帮助,籍此致以衷心的感谢。参考文献
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第五篇:钢铁
铁是地球上最丰富且价廉的金属元素,几乎是所有的产业不可欠缺的基础素材,其制品用途广泛、种类多,没有钢铁就不会有现代的社会,可以说,民生一日不能没有它。
钢铁是由铁矿石提炼,经由加工过程制作成各种用途的制品,其加工切削品或使用过的旧品变成废钢,可以无限次数回收循环使用,是不会污染环境而且很方便再生的一种物资。钢铁经溶解后铸成模型,可轧延成棒状、板状、管状各种用途制品,容易加工又可大量生产,加入极少量其它物质经热处理可改变材料性质增加硬度,或提高铁纯度使物性软化,也可用温度控制高温急冷或缓冷使物性变硬或软;它的唯一缺点是会生锈,为避免钢铁制品与空气中的氧接触氧化生锈,一般都采用涂装物、镀锌等,或熔炼时添加镍、铬制成不锈钢。钢铁素有“工业粮食”之称,钢铁材料是诸多工业领域中的“必选材料”,既是许多领域不可替代的结构材料,也是产量最大、覆盖面极广的功能材料。钢铁工业长期以来是世界各国国民经济的基础产业,在国民经济中具有重要的地位,钢铁工业发展水平如何,历来是一个国家综合国力的重要标志,钢铁产量与人均钢消费量一直是一个国家经济发展程度的重要指标。美国、日本、西欧等经济发达国家无不经历了以钢铁为支柱产业的重要发展阶段。此外,一个国家的国防工业需要大量专用特殊钢材,钢铁工业在国防建设中具有特殊的地位。我国历来重视钢铁工业的发展,把钢铁工业作为基础产业,钢铁工业在整个国民经济中的作用举足轻重。
根据工业和信息化部节能与综合利用司有关负责人统计,烧结工序热电厂放的二氧化硫约占钢铁生产总排放量的60%以上,根据企业现有和在建生产设施,预计到2010年我国粗钢生产能力将达到6.2 亿吨,铁5.7亿吨,烧结矿7.6亿吨,球团矿1.5亿吨。根据我国钢铁企业所使用的原燃料含硫情况及排放情况估算,在无控制措施情况下,我国钢铁行业2010年的烧结烟气二氧化硫排放量将达到127万吨。烧结脱硫是钢铁行业实现二氧化硫污染减排的关键,形势严峻,任务紧迫。
由于烧结投硫投资较大,存在一定的经济和技术风险。目前,我国烧结脱硫装备建设的实例非常少,针对烧结烟气脱硫的专项技术还不成 熟。因此,国家已将烧结烟气脱硫列入钢铁行业列入钢铁行业科技发展指南和科技发展规划的重点开发课题,并在2008年组织实施10台烧结机烟气示范工程,目的是探索如何减轻企业的投资和运行成本压力,如保降低企业技术风险,如何制定有关财税政策,控制钢铁行业烧结二氧化硫增量、消减存量,通过实施示范工程和后评估工作,优化烧结脱硫技术安案,引导和推进钢铁行业二氧化硫减排工作。实施原则是按照选择示范、科学评估、合理筛选、全面推广、分阶段实施的原则,开展烧结脱硫工作。处于两控区、环境敏感区、大中城市及使用高硫原燃料的钢铁企业加快实施烧结烟气脱硫。目标是到2010年钢铁烧结烟气脱硫工程减排二氧化硫总量75万吨,2010年钢铁烧结排放二氧化硫控制到不超过52万吨。促进烧结脱硫快速健康持续开展。
我国的钢铁烧结烟气含硫高,与国外有很大差别,国外的脱硫技术不一定适合我国国情。烧结烟气具有二氧化硫浓度变化大,温度变化大,流量变化大,水分含量大,含氧量高,含有多种污染成分等特点,从而使烧结烟气进行脱硫具有很大难度。
我国国产铁精粉矿含硫率较高,一般为0.2~0.7%,是进口铁精粉矿含硫率的15~20倍。另外我国焦炭的含硫也相对较高,所以钢铁烧结烟气二氧化硫排放较大。我国钢铁厂排放烧结烟气中二氧化硫浓度一般在400~2000mg/m3之间,有的企业高达5000mg/m3.据中国铁伯协会统计。2006年吨钢二氧化硫外排2.18kg,2007年吨钢二氧化硫外排1.95kg,虽然减少10.55%,但还远高于国外先进钢铁企业吨钢排放0.7kg的水平。目前市场上较成熟的脱硫技术主要应用于燃煤电厂的,但这些技术不能简单移植到钢铁企业烧结脱硫上,两者的工况和烟气成份是有巨大差异的,我国烧结烟气脱硫尚处于起步阶段,2005年之前 还没有一台烧结实施烟气脱硫。近年来,随着环保的要求的日趋严格,节能减排已成为当前宏观调控的重点,环境保护部于2008年
4月8日发布的中华人民共和国环境保护标准《清洁生产标准钢铁行业烧结》于8月1日实施。迫于压力,钢铁企业开始实施烧结脱硫或将其提上日程,但是又不得不面对烧结脱硫的巨大技术风险和高额投资、运行费用等难题。专业制造各种袋式除尘器
从总体上看,我国是钢铁生产和消费大国,钢铁产品基本满足国内需要,部分关键品种达到国际先进水平,尤其是粗钢产量,连续10多年位居世界第一。1949年,中国粗钢年产只有15万吨;1978年改革开放之初,粗钢年产仅占世界总产量的4%。进入21世纪以来,我国粗钢产量年均增长21.1%,2008年达到5亿吨,占全球产量的38%;国内粗钢表观消费量4.53亿吨,直接出口折合粗钢6000万吨,占世界钢铁贸易量的15%。2007年,规模以上钢铁企业完成工业增加值9936亿元,占全国GDP的4%;实现利润2436亿元,占工业企业利润总额的9%;直接从事钢铁生产的就业人数358万。可以说,钢铁产业的高速增长是我国改革开放的重大成果。但是,我们也要看到,我国钢铁产业长期粗放发展积累的矛盾日益突出,概括起来大致有六个方面。一是盲目投资严重,产能总量过剩,截至2008年底,我国粗钢产能达到6.6亿吨,超出实际需求约1亿吨。二是创新能力不强,一些高档关键品种钢材仍需大量进口,消费结构处于中低档水平。三是产业布局不合理,大部分钢铁企业分布在内陆地区的大中型城市,受到环境容量、水资源、运输条件、能源供应等因素的严重制约。四是产业集中度低,粗钢生产企业平均规模不足100万吨,排名前5位的企业钢产量仅占全国总量的28.5%。五是资源控制力弱,国内铁矿资源禀赋低,自给率不足50%。六是流通秩序亟待规范,钢铁产品经销商超过15万家,一些经销商投机经营倾向较重。不过,2008年下半年以来,随着国际金融危机的扩散和蔓延,我国钢铁产业受到严重冲击,出现了产需陡势下滑、价格急剧下跌、企业经营困难、全行业亏损等不利情况。面对严峻复杂的经济形势,党中央、国务院全面分析、准确判断、果断决策、从容应对,努力化挑战为机遇,有效遏止了经济增长明显下滑态势,钢铁行业也实现了回升向好。
然而,值得注意的是,今年以来,钢铁产能释放过快,前5个月产钢2.69亿吨,同比增长23.8%;钢铁固定资产投资也保持了较高的水平,今年1至5月同比增长13.8%。今年6月份以来,虽然钢铁日均单产有所下降,但预计全年钢产量会在去年创纪录的5.68亿吨基础上增加10%左右,再创历史新高。我们必须看到,钢铁工业过快的产能释放超过了需求的增长,加大了国内市场压力。面对高价原料、低价钢材,若不及时采取有效措施,将会影响钢铁工业来之不易的回升向好局面。
我们既要看到钢铁工业在推进工业化和城镇化进程中的重要作用,也要看到其自身在快速发展过程中存在的种种深层次矛盾和问题。当前,我们必须充分利用市场变化形成的倒逼机制,综合运用经济、技术、法律和必要的行政手段,切实加大节能减排力度,加快结构调整步伐,着力解决钢铁工业存在的重复建设、产能过剩、铁矿石流通秩序混乱、资源环保压力加大等深层次矛盾和问题,促进钢铁工业的全面、协调和可持续健康发展。
今年6月,国务院办公厅《关于进一步加大节能减排力度加快钢铁工业结构调整的若干意见》中已经做出了明确而具体的部署和安排。概括起来有这样几个方面:一是坚决抑制钢铁产能过快增长,二是加大淘汰落后产能力度,三是进一步强化节能减排,四是加快钢铁企业兼并重组,五是大力实施企业技术创新和技术改造,六是切实规范铁矿石流通秩序,七是推进国内铁矿开发和实施“走出去”战略等。
就我个人的体会而言,认真贯彻落实中央的有关决策部署,需要突出抓好两个结合:
一是把抑制产能过剩与加强节能减排紧密结合起来。钢铁工业在节能减排工作中占有举足轻重的地位,应当把抑制钢铁产能过快增长作为落实节能减排措施的重中之重,将控制总量、淘汰落后、技术改造结合起来抓,提高“三废”的综合治理和利用水平,加强和完善废钢铁综合利用,并通过强化环境准入、执法监管、考核问责等工作机制,推动重污染企业加
快退出市场。
二是把抑制产能过剩与加快结构调整紧密结合起来。我国有大小钢铁生产企业800家左右,既有年产数千万吨的大厂,也有不少年产几十万吨的小厂,同质化竞争加剧。环渤海5省市钢铁产能已达3亿吨,其中一半以上钢材外销,渤海湾的环境容量已严重超标,计划在这一地区扩能和在建项的目仍然不少;而华南地区净输入比例超过50%,粤闽桂南部沿海3省区年钢材输入量5000万吨,占该地区需求量的60%以上,可见,产业布局极不合理。我们必须把控制总量和优化布局结合起来,切实推进钢铁产业布局调整,进一步加大对违规建设项目的政策压力。要通过调整布局结构,遏制产能过剩地区钢铁企业的盲目发展。
通过权威渠道独家了解到,在1月14日获得国务院通过的钢铁产业调整与振兴规划中,明确提出到2011年,中国将建成宝钢、鞍钢和武钢3个5000万吨级的特大型钢铁集团。从钢铁行业发展看今年经济形势
在出口增长“熄火”和消费萎靡不振的背景下,国内经济增长已越来越倚重投资。投资能在多大程度上挽救国内经济下滑的趋势?它会将经济增速带向何方?尽管这些问题现在看起来仍显得扑朔迷离,但我们可以从一些关键产业的“观察窗”效应管窥今年经济增长趋势。从逻辑上讲,既然经济增长要在更大程度上依赖于投资的增长,那么那些左右投资增长的关键产业自然成了观察经济走势的风向标。但即便如此,判断这些关键行业的走势依然让人大伤脑筋。
一则来自媒体的消息称,2009年新年伊始,中国钢材价格便从去年11月份的低谷开始反弹,热轧钢板价格于1月6日攀升至人民币4070元/吨——2008年11月中旬该价格曾经一度跌至人民币2850元/吨。而商务部近日公布的报告显示,国内钢价自12月触底反弹至今已经连续5周上涨,平均涨幅达15%。
钢价上涨传递了什么信号?是经济全面逆转的标志吗?恐怕还不能这么乐观。一些分析将近期钢材价格的反弹归因于中央提出的4万亿投资计划的刺激。但4万亿的投资计划能在多大程度提振钢价?要知道,这4万亿中央只拿出1.18万亿,地方政府还要凑齐剩下的2.82万亿的配套资金。再者,这4万亿的使用范围是从2008年11月至2010年,平均下来一年不到2万亿,远远不及像房地产业和制造业这样的钢铁消耗大户。
从这个角度看,钢价的真正反转,经济增长的复苏,在更大程度上依赖于房地产投资和制造业投资的全面扩张。从目前的形势来看,情况似乎并不尽如人意。以房地产投资为例,国家统计局的数据显示,2008年下半年以来,房地产投资增速一路下滑。2008年上半年房地产投资13196亿元,同比增长33.5%;1-7月为15884亿元,同比增长30.9%;1-8月为18430亿元,同比增长29.1%。1-9月房地产开发投资同比增长26.5%,1-10月为23918亿元,同比增长24.6%。1-11月为26546亿元,同比增长22.7%。
我们注意到,一向唱好中国经济的某国外大投行,日前也对国内钢铁业的景气泼凉水。他们认为,首先,由于企业争相储存现金,2009年中国的民间固定资产投资可能进入停滞状态。如钢铁消费大户房地产开发已经显著降低了投资开发的力度。其次,2009年钢铁出口市场可能持续疲弱。此外,国内需求在激励措施推动下的恢复速度仍不确定,而这是影响钢铁需求的重要因素。实际上,其对钢铁行业的不看好,显示了对中国“保增长”的担心。
“保增长”是中央政府的宏观目标,这一国家目标对于企业的现实意义,要通过信贷、行业增长、市场交易、利润等具体环节来实现。政府推出巨额投资、替老百姓花钱的目的,是实现GDP数字的增长目标,但如果关键行业的增长不能“配合”,恐怕最终的增长还会有不确定性。
鞍钢拟整合东北特钢 未来产能突破5000万吨
近几年扩张较慢、相对落后的鞍钢集团(下称鞍钢),有幸成为国家钢铁振兴规划最大的受益者之一。
记者通过权威渠道独家了解到,在1月14日获得国务院通过的钢铁产业调整与振兴规划中,明确提出到2011年,中国将建成宝钢、鞍钢和武钢3个5000万吨级的特大型钢铁集团。
规划指出,鞍钢实现这一目标的方式是,通过重组攀钢集团(下称攀钢)和东北特殊钢铁集团有限责任公司(下称东北特钢)。
进军特钢领域
特钢并非鞍钢的强项,但是通过重组东北特钢,鞍钢这一弱项将得到弥补。
辽宁省发改委一位官员告诉本报记者:“2008年,辽宁省就准备推动鞍钢与东北特钢之间的重组,整合的动机就是将省内的大型钢铁企业进行资源互补,提高集中度,提高竞争力。”
中原证券钢铁行业分析师胡皓表示,东北特钢是国内特钢行业的大型企业,与中信泰富和宝钢特钢公司三家共同形成了国内三足鼎立的特钢行业竞争格局。
东北特钢目前拥有年产特殊钢234万吨、钢材198万吨的生产能力,旗下控股两家上市公司,分别是抚顺特钢(600399)和大连金牛(000961)。2004年,大连钢铁集团、抚顺特钢集团和北满特钢集团,三家联合重组成立东北特钢,注册资本364亿元。
据了解,目前国内航空航天、国防军工用特殊钢50%以上来自东北特钢,高科技事业用特殊钢80%以上的科研任务落户东北特钢。
对于国家要推进鞍钢与东北特钢重组的消息,东北特钢宣传部秦部长在接受《华夏时报》记者采访时表示:“就我本人而言,目前还不知道这个消息。”
上述辽宁省发改委官员告诉记者,虽然重组决心已下,但是鞍钢尚未与东北特钢就实质性重组提上日程。
这位官员表示,此前鞍钢高层曾与东北特钢高层就重组之事商讨过,但是东北特钢的高层当时并未同意。
尽管双方尚未达成统一意见,但政府层面显然决心已下。事实上,鞍钢系旗下公司与东北特钢已经开始了合作。2008年12月25日,东北特钢发行了5亿元企业债,担保人正是本钢集团。后者正式被鞍钢并购,但是始终未能达成实质性重组的公司。
掌控全国75%铁矿石
眼下,鞍钢并不急于拿下这家唾手可得的省内特钢公司,拥有丰富钒钛铁矿石资源的攀钢,才是鞍钢当前急切并志在必得的猎物。
根据钢铁产业调整与振兴规划方案,国家将大力推进鞍钢与攀钢的重组。
对于两家央企的联合,胡皓认为,鞍攀钢联合以后,鞍钢将掌控全国约75%的铁矿石资源。
目前鞍钢所属铁矿山保有已探明地质储量93亿吨,约占全国铁矿石储量的25%,公司拥有的辽宁齐大山铁矿、辽宁胡家庙子(红旗)铁矿、辽宁东鞍山铁矿和辽宁西鞍山铁矿四个大型铁矿床,资源均在全国十大特大型铁矿资源之列。
相比于鞍钢,攀钢的资源更为丰富。攀钢地处攀西地区,那里是中国矿产资源最丰富的地区之一,攀钢已掌控的已探明铁矿资源储量近100亿吨,其中钒钛磁铁矿约98亿吨,蕴藏着全国20%的铁矿石。
胡皓告诉本报记者,从资本层面上看,鞍钢对于攀钢是志在必得。
整合攀钢,在资本层面上,鞍钢看上去有充足的实力。来自公开渠道的数据,鞍钢去年第三季报显示,集团总资产和净资产分别约为1541.26亿元和869.15亿元,前三季度公司实现净利润104.23亿元,前三季度经营活动现金流约为135.63亿元。
而截至2008年9月底,鞍钢拥有全国多家商业银行的综合授信高达1035亿元,其中尚未使用余额约为613亿元。
推进与本钢重组
钢铁振兴规划定调鞍钢来重组攀钢和东北特钢,胡皓认为,这是有着更深层次考虑的。
“钒钛资源是特钢行业不可或缺的战略性资源,鞍钢通过整合攀钢和东北特钢,可以很好地将钒钛资源充分利用。”胡皓说。
除了重组攀钢和东北特钢,钢铁振兴规划明确提出,国家将大力推进鞍钢与本钢集团的实质性重组。
此前,鞍钢还与辽宁省内的凌源钢铁集团有限责任公司,在当地的朝阳新区合资兴建了200万吨的钢铁项目。
至此,鞍钢的新版图基本定调:西南区域,拥有攀钢并掌控了丰富的钒钛战略资源;东北区域,拥有本钢和东北特钢,牢牢控制了东北区域的钢铁市场,辐射华北区域,并辐射部分华东、华南区域。
对于鞍钢未来的版图,鞍钢总经理张晓刚有清晰的认识,他曾表示,到2010年,鞍钢的目标是发展成为5000万吨产能的钢铁大集团。在国家的鼎力支持下,鞍钢的宏伟目标到2011年左右或能够实现。
2007年,鞍本钢总产量为2358万吨,离5000万吨还有很长一段距离。
根据本报记者的测算,目前鞍钢本部的粗钢产能约为1600万吨;本钢的产能约为1000万吨;鞍钢鲅鱼圈一期具备了500万吨规模,二期建成后将达到1000万吨的产能;鞍钢与凌钢朝阳新区的一期钢铁项目产能为200万吨,二期建成后将达到400万吨;攀钢的产能为800万吨左右;东北特钢远期产能达到500万吨。
未来,鞍钢系的产能合算将达到5300万吨。
宝钢蹊跷涨价
1月19日,宝钢决定将3月份钢材出厂价格上调,其中,冷轧产品普冷上调300元/吨,镀锌上调350元/吨,硅钢上调350元/吨。
业内认为,此举非但不利于正在进行中的铁矿石谈判,并且与宝钢董事长徐乐江 “2009年钢铁市场将处于低价格水平波动状态”的言论是相悖的。
徐乐江刚在“宝钢2009年工作会议”中表示,钢铁及主要下游产业需求下降在短期内不可能恢复到两位数的增长,甚至可能出现负增长,产品价格与成本严重倒挂。大批新建和大修后的产能还在盯着市场,预计在春节过后,会随着钢材市场的企稳陆续释放。
宝钢的相关人士并不愿做出正面回应,一位宝钢部门负责人告诉记者,调价是依据市场,依据成本而定的,是有依据的。
“并不是宝钢选择在这时候调价,而是这时正好到了宝钢需要调价的时候。”该位负责人说,把调价和铁矿石谈判联系在一起没有意义,并且希望国内媒体注意,谈判对手很关注中国国内媒体报道,并作为谈判时的理论。
是不是媒体不做联系,谈判对手也不会联系呢?从历年的谈判过程来看,谈判对手往往把媒体舆论作为谈判手段,并熟练运用,而代表中国钢企对外谈判的宝钢,在特殊的时刻,营造出“话题”,却不给予解释,令人难以理解。
“这无疑是授人以柄,本来人家就是说你要复苏,实际上,我们自己都认为不会复苏,宝钢却选择在节骨眼调高出厂价格,这不是自己打自己嘴巴吗?”一位钢铁界资深人士情绪激动地说。
他指出,宝钢是中国钢企的“风向标”,此举会带动其他钢企在春节前后涨价,即便出于成本或其他考虑,有再大理由,也应服从大局,这是非常不明智的。
记者了解到,从本周开始,铁矿石谈判正式进入第二轮实质交锋阶段,将会讨论具体涨跌幅度。而国外三大铁矿石巨头均判断中国铁矿石的需求将在二季度后出现反弹,一直以中国有政策会拉动内需,市场将会复苏为由,与中国钢企抗衡。
“我的钢铁网”资讯总监徐向春表示,将来市场能否恢复,达到宝钢的出厂价格还是很大的问号。在调价之后,宝钢每吨热轧卷相当于4300元,有约9%涨幅,不仅大大高于国内市场价格,也高于国际市场价。而中国的经济下滑在第一、二季度不一定会见底,市场能否接受宝钢的价格还不好说。
消息人士透露,宝钢集团去年实现合并营业收入2451亿元,合并利润总额234.6亿元,较2007年339.2亿元下降了32%,第四季度产量下降了约30%,并且,宝钢进口铁矿石库存高达1000万吨。
谈判进入关键
“我国在铁矿石定价谈判中教训太深了,不能再吃第二次亏,中国应该有自己的话语权。”2008年12月12日,工业和信息化部部长李毅中在工作会议中明确表示。
为此,业内期待宝钢能在历年铁矿石谈判中总结教训,有更好表现。
中国钢铁工业协会秘书长单向华告诉记者,本次谈判幅度必须要降,铁矿石库存高企、钢厂集体减产使铁矿石需求量大幅减少。其强调说:“中国不会接受指数定价,长协机制不可能改变。”
钢协数据显示,2008年9月,中国钢铁业利润同比下降72.9%,10月,71家大中型钢厂中有42家亏损,亏损额为58.35亿元,亏损面达到59.15%,12月,全行业再现月度亏损,48家亏损企业的亏损额超过140亿元。另外,据称,钢厂库存高价铁矿石约3000万吨,码头上还有9000万吨存货。
宝钢董事长徐乐江也在内部会议上表示,何时触底,谁都不知道,国内消耗钢材4亿吨,但是中国拥有6亿吨的年钢量产能,供需矛盾十分突出。
“国内外预测认为今年的降幅应该在30%-50%,”徐向春说,“预计结果将会是日本或欧洲钢厂率先和淡水河谷达成协议。”
他向本报表示,“两拓”很少向欧洲钢厂供货,淡水河谷不仅向亚洲钢厂供货,也向欧洲钢厂供货,目前来看,日本和欧洲钢铁市场面临的压力比我们还大。2009年,国外钢材下降幅度将会超过10%。近日,日本新日铁的大用户丰田汽车面临有史以来的首次亏损,正要求日本新日铁钢材出厂价格下降30%,而新日铁由于需求严重下滑,不得不扩大减产。
另外一方面,中国目前现货矿价格高于长协矿,在谈判的时候,三巨头常以现货矿作为价格参照,日本和欧洲钢企不存在现货矿,则可以跳过壁垒。
“宝钢谈不下来更低的价格,而日本或欧洲钢厂可以。”徐向春说,今年谈判比较特殊,如果别人能谈得更好,宝钢不一定要去争抢首发价格。
在谈判进入关键时期,淡水河谷使出老招数,私下频频与非钢协会员,一些中小型民营钢厂接触,希望更多地出货,绕开宝钢牵制。
据称,铁矿石巨头们与中国钢铁企业高层熟络,在去年8月的奥运会期间,必和必拓就曾邀请中国钢企高层看奥运,接待规格相当高,居住酒店每间达上千元。当时《第一财经日报》引述必和必拓高层的话称,白天看比赛,晚上在酒店的酒吧或者公司预定的场所交流,这种场合更容易“培养感情”。
现在,宝钢在谈判技巧上将面临更多考验,眼下实质交锋期,提出涨价的举动也影响了谈判底气。“或许你是出于成本考虑,赚取了一个月的盈利,却输掉了中国钢企全年的成本价格,这是合算的生意吗?”一位钢铁界资深人士提出思考。