一、5Ni钢简介及应用领域

5Ni钢主要产品牌号为X12Ni5、5Ni、07Ni5DR、5%Ni、KL5N43、5.0Ni、NV 5Ni，生产厚度规格为5～60m，宽度规格为1500～4500mm。液化石油气(LPG)与液化乙烷(LEC)和液化乙烯(LEG)分别是重要的清洁能源和化工原料，我国将成为世界上最大的LPG、LEC和LEG用户之一。LPG、LEC和LEG超低温性要求其结构材料具有良好的耐低温性能，其储运用设施的关键建造材料为5Ni钢，目前国内对5Ni钢的需求主要依赖进口，从国外进口不仅价格非常昂贵而且交货周期非常长，对我国的能源领域与化工领域的安全保障极为不利。5Ni钢生产关键技术目前被日、欧少数企业垄断，国内也无相对应牌号的材料。因此5Ni钢的开发和应用无论对企业的发展还是对推动冶金行业技术进步、促进能源和化工行业的发展都具有重大意义。

5Ni钢建造的大型乙烷船B型仓照片

二、关键技术及水平

创新点1：低碳低磷低硫的高纯净度高效冶炼关键控制技术：可以实现在LF精炼炉深脱硫的冶炼过程增碳含量稳定控制在0.015%以内；熔炼成分可达到C≤0.06%，P＜50ppm，S＜18ppm，同时提高生产效率，冶炼周期由50～60min缩短至40～45min，为5Ni钢优良的低温韧性奠定了基础。获得授权发明专利1件(ZL201711423645.6)。达到国际先进水平。

创新点2：窄公差厚度控制技术：根据产品厚度需求细化坯料长度和轧件长度；根据轧制过程板坯温差，分区调整加热功率、严格控制加热时间、调整轧制速度偏差精准化控制轧制速度；实现±0.2mm窄5Ni钢产品的稳定生产。获得授权发明专利2件(ZL201210180471.6，ZL202010146267.7)；达到国际领先水平。

创新点3：整套5Ni钢生产工艺技术：国内率先开发出5Ni钢专用的“成分设计-低温加热-控制轧制-离线淬火-回火”的工艺技术，生产钢板组织均匀细小，晶粒度可以达到8级，钢板屈服强度≥450MPa，抗拉强度≥570MPa，延伸率≥21%，标准试样-120℃低温均值≥160J，综合性能优异。达到国际先进水平。

创新点4：性能指标个性化需求生产技术：通过优化合金成分体系、优化轧制过程、强化热处理等，实现了窄屈服强度为450～610MPa产品的稳定化生产，满足了用户独特需求的产品供应。同时可满足-110℃CTOD和NDT等个性化技术要求。达到国际领先水平。

三、实物质量

南钢生产的5Ni钢与国外相近规格5Ni钢拉伸和低温冲击性能对比：南钢5Ni钢屈服强度范围为557MPa～615MPa、抗拉强度范围为602MPa～676MPa、断后伸长率范围为24%～26.5%、低温冲击吸收能量范围为231J～296J；奥钢联5Ni钢屈服强度范围为532MPa～672MPa、抗拉强度范围为622MPa～699MPa、断后伸长率范围为22.3%～25.3%、低温冲击吸收能量范围为158J～233J；蒂森克虏伯5Ni钢屈服强度为512MPa～584MPa、抗拉强度为600MPa～639MPa、断后伸长率为21%～25%、低温冲击吸收能量范围为201J～235J。

各项技术指标的对比证明，南钢5Ni钢达到了国外同类钢板的实物水平。

四、研发和市场开拓进程

1、2012年5月初公司立项，南钢成立5Ni钢研发团队，与东北大学合作研发5Ni钢，6月初成功冶炼并连铸第一炉5Ni钢，6月底成功研制5～50mm5Ni钢；

2、2013年初完成ABS、BV、CCS、DNV、GL和LR六国船级社认证工作并获得证书；

3、2013年9月，完成容标委技术评审，在-120℃～100℃范围内可以用于建造低温压力容器和储罐；

4、2014年获得4条大型VLEC(液化乙烯)船订单，实现了规模化稳定供货，打破了国外的垄断地位，填补了国内的空白；

5、2015年2月，完成苏省经济与信息化委员会新产品鉴定，鉴定意见是“实物质量达到国际领先水平”；

南钢与国际先进钢厂生产的5Ni钢性能对比

6、2016年完成产品规格升级，通过7国船级社认证(至2022年已扩到8个)，最大研发厚度达到60mm，最大宽度拓展到4500mm；

7、2019年与江南船厂开展合作，开发出窄公差带钢板生产工艺，为大型B型VLEC船罐建造奠定基础；并陆续为江南船厂全球最大VLEC船液货仓提供5Ni钢材料；

8、2020年完成江苏精品认证，获得“江苏精品”证书；

9、2020年南钢获得江南船厂的“五星优秀合作单位”

10、2020和2021连续两年获得中国船舶集团有限公司“金牌供应商”的称号；

11、2022年5月，南钢独家供货5Ni钢建造的99000m3的世界最大乙烷船成功交付。

 

五、生产规格与加工能力

南钢5Ni钢产品规格如下：

5～6mm：最大宽度为3000mm；

＞6mm～＜10mm：最大宽度3200mm；

10～60mm：1500～4500mm。

产能：年产5万吨。

供货周期：2～3个月。

厚度公差：可满足EN10029、GB/T 709、客户个性化定制等要求，极限厚度公差范围可以控制到±0.20mm；

平直度：≤6mm/m；

探伤：可满足EN10160，NB/T47013等国际上主要标准要求；

剩磁：≤30Gas

六、南钢5Ni钢市场供货业绩

南钢生产的5Ni钢被用于建造、世界最大液化乙烷船(VLEC)、液化乙烯船(LEG)、液化石油气(LPG)，船的设计温度低至-104℃。已经获得订单超过6.2万吨。

5Ni钢主要供货业绩表

建造的VLEC船 建造的乙烯储罐C型罐 建造的乙烯储运船

 

七、5Ni钢的360°服务和用户评价

除了注重产品实物质量，南钢还关注为用户提供基于产品的增值服务和全面的解决方案。

1、针对5Ni钢表面质量，南钢开发了钢坯修磨、喷涂、低温加热等专用工艺。

2、针对5Ni钢的焊接、冷弯、切割等加工和应用技术由专设的用户技术研究所提供相关技术支持，为客户提供专业的技术指导，并能够针对客户遇到的技术问题，提供适合的解决方案。

3、在5Ni钢交付过程中，南钢开启了定制配送，且提供现场辅导用户卸货、运送以及对钢板剩磁控制等细致入微的服务。

江南船厂五星优秀合作单位中国船舶集团有限公司2020和2021年度“金牌供应商”

用户使用报告

4、南钢5Ni钢开发团队，研制的产品性能均符合使用要求，且满足了客户窄屈服强度、窄厚度公差、-110℃温度下CTOD和NDT试验等个性化需求。

5、2021年，南钢获得江南船厂的“五星优秀合作单位”和中国船舶集团有限公司“金牌供应商”的称号。

截止目前，南钢5Ni钢已累计应用近3万吨，获得江南船厂五星优秀合作单位和中国船舶集团有限公司“金牌供应商”等称号，得到用户的一致好评。

 

八、南钢5Ni总体优势及差距

1、总体优势

·产品规格全覆盖：产品规格齐全，可实现行业需求规格的全覆盖，厚度可以从薄到厚(5～60mm)，宽度可以从窄到宽(1500～4500mm)的钢板。

·实物质量：达到国际领先水平，得到了客户和专业人士的高度肯定和好评。

·供货周期短：与奥地利和德国等钢厂6个月以上相比显著缩短。

·预制加工：提供钢板涂漆、打坡口、成型等预制加工，月加工能力5000吨。

·研发实力：有专业的5Ni钢研发团队和焊接实验室，可以提供全生命周期内的技术服务；

·业绩突出：南钢目前是5Ni钢的主要生产企业，有着丰富的生产和供货经验，连续三年国内市场占有率100%。

·售后服务：售后安排专业服务经理，与客户交流使用情况，了解客户使用满意度，高效沟通，快速解决问题。

2、存在差距

国内低温钢的研发起步较晚，产品在国际上品牌效应较弱。

九、南钢5Ni钢未来总体目标

南钢将发挥其创新优势，优化工艺，极致降本，获得高质量低成本的快速生产技术；积极打造5Ni钢品牌知名度，继续拓展5Ni钢的应用领域，提高市场占有率，力争进入国际市场，提高国际市场竞争力。

1、基础技术研究

南钢5Ni钢经过多年发展，在LEG和VLEC等船的液货系统得到应用，国内业绩领先；但5Ni钢疲劳裂纹扩展速率和断裂韧性等基础数据国际上都还无文献报道，导致在设计一些特殊舱型和结构时无数据可参考，阻碍了5Ni钢的进一步应用，因此急需开展5Ni板及焊接接头低温断裂韧性疲劳扩展速率曲线测定及研究，为行业中5Ni钢应用设计提供参考依据，同时开展行业标准制定。

2、市场推进目标

(1)借助品牌产品的优势，参与相关行业会议，提高5Ni钢在国际上的认知度。

(2)加大推广力度，积极与设计院、业主等交流，拓展新的应用领域。

(3)借助南钢全球商业网络，收集工程项目应用信息，力争在未来2年实现首单出口。

附表 申请专利情况