精鍛機(jī)行業(yè)研究報(bào)告

..精鍛機(jī)行業(yè)研究報(bào)告一、鍛造介紹1、鍛造工藝介紹鍛造是一種利用鍛壓機(jī)械對(duì)金屬坯料施加壓力,使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法,鍛壓<鍛造與沖壓>的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷,優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu),同時(shí)由于保存了完整的金屬流線,鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關(guān)機(jī)械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件,除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外,多采用鍛件。按變形溫度,鍛造又可分為熱鍛〔鍛造溫度高于坯料金屬的再結(jié)晶溫度、溫鍛〔鍛造溫度低于金屬的再結(jié)晶溫度和冷鍛〔常溫。鋼的開始再結(jié)晶溫度約為727℃,但普遍采用800℃作為劃分線,高于800℃的是熱鍛；在300～800℃之間稱為溫鍛或半熱鍛。根據(jù)坯料的移動(dòng)方式,鍛造可分為自由鍛、鐓粗、擠壓、模鍛、閉式模鍛、閉式鐓鍛。〔1自由鍛。利用沖擊力或壓力使金屬在上下兩個(gè)抵鐵〔砧塊間產(chǎn)生變形以獲得所需鍛件,主要有手工鍛造和機(jī)械鍛造兩種?！?模鍛。模鍛又分為開式模鍛和閉式模鍛．金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內(nèi)受壓變形而獲得鍛件,又可分為冷鐓、輥鍛、徑向鍛造和擠壓等等?！?閉式模鍛和閉式鐓鍛由于沒有飛邊,材料的利用率就高。用一道工序或幾道工序就可能完成復(fù)雜鍛件的精加工。由于沒有飛邊,鍛件的受力面積就減少,所需要的荷載也減少。但是,應(yīng)注意不能使坯料完全受到限制,為此要嚴(yán)格控制坯料的體積,控制鍛模的相對(duì)位置和對(duì)鍛件進(jìn)行測量,努力減少鍛模的磨損。2、徑向鍛造徑向鍛造是對(duì)軸向旋轉(zhuǎn)送進(jìn)的棒料或管料施加徑向脈沖打擊力,鍛成沿軸向具有不同橫截面制件的工藝方法。徑向鍛造方法專門加工實(shí)心或空心長軸類零件。鍛造時(shí),分布在棒料圓周方向的錘頭<2～8個(gè)>對(duì)工件快速和同步鍛打。如工件為圓截面,則一面低速旋轉(zhuǎn),一面軸向進(jìn)給移動(dòng);如工件為非圓截面,則只軸向進(jìn)給而不旋轉(zhuǎn)徑向鍛造的特點(diǎn)是不需要專用模具,能按預(yù)定程序鍛出精密的軸類零件。徑向鍛造每次壓縮量小,每分鐘鍛打次數(shù)高,一般為240～1800次／分,能提高金屬的塑性。這種方法可用于熱鍛或冷鍛。鍛件的精度:熱鍛的外徑±0.5毫米,內(nèi)徑±0.1毫米；冷鍛的外徑±0.1毫米,內(nèi)徑±0.01毫米。徑向鍛造所用設(shè)備分精鍛機(jī)和輪轉(zhuǎn)鍛機(jī)兩類。用精鍛機(jī)鍛造時(shí),工件一面軸向送進(jìn)一面旋轉(zhuǎn),錘頭徑向鍛打。這類機(jī)器多用程序控制、數(shù)字控制或微處理控制系統(tǒng)自動(dòng)操作,生產(chǎn)效率高,用以建立熱鍛火車軸等自動(dòng)生產(chǎn)線和冷鍛槍管來復(fù)線等。精鍛機(jī)有立式和臥式之分。還有一種設(shè)備鍛造時(shí),工件只送進(jìn),不旋轉(zhuǎn),多用于鋼廠,將鋼錠直接鍛成方鋼、扁鋼等。輪轉(zhuǎn)鍛機(jī)有2或4個(gè)錘頭,錘頭一面圍繞工件轉(zhuǎn)動(dòng),一面對(duì)準(zhǔn)工件徑向鍛打,工件只軸向送進(jìn)。輪轉(zhuǎn)鍛機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格低,但自動(dòng)化程度低,噪音大。3、鍛造設(shè)備鍛造設(shè)備是指在鍛造加工中用于成形和分離的機(jī)械設(shè)備。鍛造設(shè)備包括成形用的鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)、液壓機(jī)、螺旋壓力機(jī)和平鍛機(jī),以及鍛造操作機(jī)、開卷機(jī)、矯正機(jī)、剪切機(jī)、等輔助設(shè)備。鍛造設(shè)備主要用于金屬成形,所以又稱為金屬成形機(jī)床。鍛造設(shè)備是通過對(duì)金屬施加壓力使之成形的,力大是其基本特點(diǎn),故多為重型設(shè)備,設(shè)備上多設(shè)有安全防護(hù)裝置,以保障設(shè)備和人身安全。人們?yōu)榱酥圃旃ぞ?最初是用人力、畜力轉(zhuǎn)動(dòng)輪子來舉起重錘鍛打工件的,這是最古老的鍛造機(jī)械。14世紀(jì)出現(xiàn)了水力落錘。15～16世紀(jì)航海業(yè)蓬勃發(fā)展,為了鍛造鐵錨等,出現(xiàn)了水力驅(qū)動(dòng)的杠桿錘。18世紀(jì)出現(xiàn)了蒸汽機(jī)和火車,因而需要更大的鍛件。1842年,英國工程師內(nèi)史密斯創(chuàng)制第一臺(tái)蒸汽錘,開始了蒸汽動(dòng)力鍛造機(jī)械的時(shí)代。1795年,英國的布拉默發(fā)明水壓機(jī),但直到19世紀(jì)中葉,由于大鍛件的需要才應(yīng)用于鍛造。隨著電動(dòng)機(jī)的發(fā)明,十九世紀(jì)末出現(xiàn)了以電為動(dòng)力的機(jī)械壓力機(jī)和空氣錘,并獲得迅速發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)以來,七十五萬千牛的模鍛水壓機(jī)、1500KW的對(duì)擊錘、六萬千牛的板料沖壓壓力機(jī)、十六萬千牛的熱模鍛壓力機(jī)等重型鍛壓機(jī)械,和一些自動(dòng)冷鐓機(jī)相繼問世,形成了門類齊全的鍛造機(jī)械體系。二十世紀(jì)60年代以后,鍛造機(jī)械改變了從19世紀(jì)開始的,向重型和大型方向發(fā)展的趨勢,轉(zhuǎn)而向高速、高效、自動(dòng)、精密、專用、多品種生產(chǎn)等方向發(fā)展。于是出現(xiàn)了每分種行程2000次的高速壓力機(jī)、六萬千牛的三坐標(biāo)多工位壓力機(jī)、25000KN的精密沖裁壓力機(jī)、能冷鐓直徑為48毫米鋼材的多工位自動(dòng)冷鐓機(jī)和多種自動(dòng)機(jī),自動(dòng)生產(chǎn)線等。各種機(jī)械控制的、數(shù)字控制的和計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)鍛造機(jī)械以及與之配套的DYH系列鍛造操作機(jī)、機(jī)械手和工業(yè)機(jī)器人也相繼研制成功?，F(xiàn)代化的鍛壓機(jī)械可生產(chǎn)精確制品,有良好的勞動(dòng)條件,環(huán)境污染很小。二、各類鍛造設(shè)備特點(diǎn)介紹1、電液錘傳統(tǒng)蒸汽錘、空氣錘能源消耗大,據(jù)統(tǒng)計(jì)能源利用率不到2%。為解決蒸汽錘、空氣錘存在的問題,國外鍛錘設(shè)計(jì)制造商加快了電液錘的研制步代,取得顯著成效。德國Lasco公司是世界著名的鍛錘制造商。從電液錘發(fā)展歷史來看,液壓錘經(jīng)歷了從放油打擊單動(dòng)落錘<KH型,稱為第1代產(chǎn)品>到放油打擊雙動(dòng)落錘<KHK型,稱為第2代產(chǎn)品>再到現(xiàn)在的全液壓雙動(dòng)落錘<KGH,稱為第3代產(chǎn)品>。全液壓雙動(dòng)落錘的打擊能量是通過控制油量多少來實(shí)現(xiàn)的,打擊閥的關(guān)閉時(shí)間可不受錘頭位置的限制,操作十分靈活可靠,徹底根除了放油打擊電液錘的許多弊病。因此,近年來這種電液錘得到較快的發(fā)展。該公司的電液錘已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了程序化控制,即打擊能量和打擊次數(shù)都可實(shí)現(xiàn)程序控制。錘的傳動(dòng)效率高達(dá)65%,為蒸汽錘和空氣鍛錘的30倍。此外,德國Beche公司還研制了全液壓錘。近10年來,我國在電液錘研制方面也取得很大發(fā)展,主要表現(xiàn)在傳統(tǒng)蒸汽錘、空氣錘換頭改造上,即采用電液傳動(dòng)裝置了代原有鍛錘的氣缸及動(dòng)力站,保留原有機(jī)架、砧座。XX鍛壓機(jī)械公司利用這種技術(shù)為數(shù)十家企業(yè)改造1-3t傳統(tǒng)蒸汽錘和空氣錘10余臺(tái),取得了較好效果,能源利用率由2%提高到20%-60%。除換頭外,電液錘整機(jī)的研制仍處于發(fā)展階段,居于德國lasco公司第2代產(chǎn)品發(fā)展水平上,屬于液氣錘。全液壓錘研究和制造正在起步。2、液壓機(jī)液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)特真使其易于獲得較大的工作壓力、行程和空間;工作壓力和工作速度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,且平穩(wěn),無沖擊。其不足之處是生產(chǎn)效率比較低,活動(dòng)橫梁下死點(diǎn)不易控制準(zhǔn)確。由于液壓機(jī)具有變形速度低的特點(diǎn),有利于合金的塑性變形。因此,比較適用于高合金鑄錠鍛造。國外制造液壓機(jī)技術(shù)比較成熟。俄羅斯重型鍛壓設(shè)備制造公司是生產(chǎn)鍛壓設(shè)備的主導(dǎo)公司,可生產(chǎn)800t,125t,2000t,3150t,6300t液壓機(jī),其載重量為5-30t,負(fù)載力矩為118-785kN"m,是軌道式鍛造操作機(jī)。俄羅斯依若爾重機(jī)廠能制造12500t的液壓機(jī)。俄羅斯上薩爾達(dá)冶金生產(chǎn)聯(lián)合公司是世界上最大的欽生產(chǎn)商,擁有世界上最大的75000t液壓機(jī)。20XX,在75000t和30000t液壓機(jī)上安裝了自動(dòng)控制系統(tǒng),可生產(chǎn)重達(dá)3.2t的鍛件。美國能生產(chǎn)液壓機(jī)的最大噸位為12000t,日本生產(chǎn)的最大噸位為10000t,我國液壓機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)與國際水平相當(dāng),第一重型機(jī)械集團(tuán)、第二重型機(jī)械集團(tuán)公司均可制造12000t液壓機(jī)。我國擁有10000t級(jí)大型液壓機(jī)數(shù)量己躍居世界第3位。為了提高液壓機(jī)的使用效率,國外液壓制造商把目光放在鍛造液壓機(jī)的技術(shù)改造上,主要對(duì)液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的改造。在這方面德國sPs公司、德馬克公司積累了不少成功經(jīng)驗(yàn),液壓系統(tǒng)采用現(xiàn)代的先導(dǎo)閥,手工操縱改用計(jì)算機(jī)控制,改造后液壓機(jī)具有與快鍛機(jī)相同的控制精度和性能。3、快鍛液壓機(jī)目前,在一些發(fā)達(dá)國家,尤其是德國,快鍛液壓機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。它們用油作介質(zhì),泵直接驅(qū)動(dòng),大多采用下拉式主機(jī)結(jié)構(gòu),液壓泵站一般設(shè)置在主機(jī)附近的地下室內(nèi)。某些公司設(shè)計(jì)制造的快鍛液壓機(jī)具有一系列先進(jìn)性,主要表現(xiàn)在:液壓系統(tǒng)采用具有快速反應(yīng)的電磁閥作先導(dǎo)閥,其切換頻率高達(dá)250次/min,故該閥動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、動(dòng)作靈敏、啟閉迅速,能滿足壓機(jī)快速性要求;主缸和排液設(shè)有另外的通道,使充液閥成了只有充液功能的單向閥,減少了液壓沖擊;快鍛液壓機(jī)采用微機(jī)控制,壓機(jī)與操作機(jī)之間聯(lián)動(dòng)自如,當(dāng)鍛件的鍛造工藝確定后,即可通過計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)程序化鍛造,我國快鍛液壓機(jī)的主要生產(chǎn)廠家有XX重型機(jī)械研究所和蘭石新技術(shù)開發(fā)實(shí)業(yè)公司。在20世紀(jì)80年代中期,由XX重型機(jī)械研究所和北京重型機(jī)械廠研制成國內(nèi)第1臺(tái)800t快鍛液壓機(jī)組,在蘭石公司投人運(yùn)行。蘭石公司對(duì)該機(jī)組的液壓系統(tǒng)、主機(jī)、微機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行全面評(píng)估,發(fā)現(xiàn)了快速電磁閥電路板設(shè)計(jì)、高速輕型泵的泵頭閥、主機(jī)圓形立柱與調(diào)整導(dǎo)套間隙不易調(diào)均,運(yùn)動(dòng)不夠平衡等技術(shù)問題,在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出了一系列改進(jìn)措施,取得了成效。目前,蘭石公司已能生產(chǎn)800t和1600t快鍛液壓機(jī),制造水平有了很大提高,但其液壓系統(tǒng)的主要部件如泵、先導(dǎo)閥等還需國外配套。我國快鍛液壓機(jī)的總體水平與德國制造技術(shù)相比還有較大的差距。隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,人們對(duì)自由鍛件的尺寸精度和生產(chǎn)效率提出了越來越高的要求,因而對(duì)液壓機(jī)的鍛造速度和壓下精度的要求也隨之提高,為了適應(yīng)這種要求,快鍛液壓機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。國外生產(chǎn)快鍛液壓機(jī)的廠家主要有德國曼內(nèi)斯曼一德馬克公司、潘因克<pahnke>公司和日本的三菱長崎機(jī)工株式會(huì)社。4、精鍛機(jī)精鍛機(jī)<徑向精密鍛造機(jī)>開發(fā)于20世紀(jì)40年代,其中臥式精鍛機(jī)用得較多,分為機(jī)械驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)2種形式。徑向鍛造具有脈沖鍛打和多向鍛打的特點(diǎn),而且脈沖鍛打頻率高<一般為180-1800Zk/min>,速度快,每次變形量很小。采用多鍛模<最多可達(dá)8個(gè)>,沿徑向從多個(gè)方向鍛打,使金屬變形處于三向壓應(yīng)力狀態(tài),有利于提高金屬的塑性。此外,徑向鍛造機(jī)自動(dòng)化程度高,生產(chǎn)的鍛件精度高,表面粗糙度小。但也有不足之處,因?yàn)殄懺鞎r(shí),工件表面變形大于中心部位變形,如果鍛比控制不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)心部鍛不透的現(xiàn)象。另外,由于打擊頻率高,產(chǎn)生變形熱,使鍛件局部溫度上升,導(dǎo)致鋼的顯微組織不均勻,影響性能。奧地利GFM是世界知名的徑向鍛機(jī)生產(chǎn)公司,可生產(chǎn)3種類型的精鍛機(jī)：機(jī)械傳動(dòng)的SX型；液壓傳動(dòng)的PX型；<連續(xù)式SD型。噸位從802500t,最大噸位的SX-85徑向鍛機(jī),錘頭最大鍛打力為29420kN,打擊次數(shù)125次/min。此外,德國Eumuco公司也能生產(chǎn)精鍛機(jī),以液壓傳動(dòng)為主,如SMX-18型,最大打擊力2697kN,打擊次數(shù)180320Zk/min。從20世紀(jì)80年代中期至今我國已從奧地利引進(jìn)了SX-25,SX-32,SX-40,SX-55,SX-65型7臺(tái)精鍛機(jī),噸位分別為400t,500t,800t,1000t和1400t,主要用于鍛制特種鋼、工具鋼和鍛件,使用效果比較理想。我國精鍛機(jī)的研制進(jìn)程十分緩慢,至今為止只仿制了2臺(tái)中型精鍛機(jī)。一臺(tái)是由XX鋼廠牽頭制造的一臺(tái)340t精鍛機(jī),另一臺(tái)是由XX精工鍛壓高新技術(shù)公司提供技術(shù),中國一重制造的400t精鍛機(jī),投產(chǎn)后已使用5年,年加工量達(dá)2000t。國外電液錘制造技術(shù)發(fā)展迅速。目前,我國僅限于蒸汽錘和空氣錘的換頭改造技術(shù),整機(jī)研制處于發(fā)展階段。我國液壓機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)比較成熟,制造水平與國外相當(dāng)。我國生產(chǎn)的快鍛機(jī)的最大噸位為1600t,關(guān)鍵部件尚需進(jìn)口,實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化還有一段路要走,要制造3000t以上的快鍛機(jī)必須使設(shè)計(jì)和制造水平上一個(gè)新臺(tái)階。至于精鍛機(jī),設(shè)計(jì)制造工作進(jìn)展十分緩慢,仍處于起步階段,與國外相比有很大差距,應(yīng)加強(qiáng)投人,迎頭趕上。三、精鍛機(jī)介紹1946年,奧地利B.Kralowetz博士提出了多錘頭對(duì)稱擠壓鍛造原理,同年以2～4錘頭臥式精密旋轉(zhuǎn)式徑向鍛造機(jī)〔簡稱"精鍛機(jī)"為主導(dǎo)產(chǎn)品的GFM公司宣告成立,至今該公司生產(chǎn)的精鍛機(jī)遍布世界150多家企業(yè),美、日、德、英和前蘇聯(lián)等工業(yè)大國,精鍛機(jī)的擁有量均在60臺(tái)以上,噸位從150KN到30000KN,加工尺寸范圍Φ20～850mm。精鍛機(jī)生產(chǎn)以鋼錠<坯>為初級(jí)原料,經(jīng)過熱<冷>鍛造加工成方、扁、圓、空心軸和階梯軸等各種截面形狀的棒<管>材,尤其適用于高速工具鋼、模具鋼、軸承鋼和不銹鋼等高合金難變形的特殊鋼鍛造。與其他的鍛造設(shè)備相比,精鍛機(jī)的優(yōu)勢體現(xiàn)在：〔1結(jié)構(gòu)合理,傳動(dòng)方式優(yōu)越,產(chǎn)品質(zhì)量高精鍛機(jī)為電機(jī)-連桿-偏心軸傳動(dòng),四錘頭以143～2000min-1的高頻同步鍛打,并進(jìn)行表面壓應(yīng)力鍛造,故可避免產(chǎn)生裂紋,改善材料金相組織,確保鍛件表面光潔,提高產(chǎn)品質(zhì)量,鍛材尺寸公差小于1%～1.5%。〔2生產(chǎn)工藝先進(jìn),成材率高鍛造速度快,成材率在80%以上。國內(nèi)統(tǒng)計(jì)的成材率為72%～81%,比汽錘高3%～10%。〔3生產(chǎn)效率高,勞動(dòng)條件好實(shí)踐證明,一臺(tái)3400KN精鍛機(jī)年產(chǎn)量可達(dá)1.6萬噸,相當(dāng)于三臺(tái)2T汽錘的總產(chǎn)量。工人由72人減為24人,節(jié)約勞動(dòng)力67%。10000KN精鍛機(jī)的年產(chǎn)量為2.5萬噸,相當(dāng)于三臺(tái)5T汽錘,節(jié)約勞動(dòng)力50%,尤其是勞動(dòng)強(qiáng)度大大減少,空氣、噪聲等環(huán)境污染小,生產(chǎn)安全可靠,社會(huì)效益好。〔4節(jié)能、節(jié)財(cái)、降低損耗由于精鍛機(jī)生產(chǎn)的鍛材尺寸精密,后續(xù)加工余量小,鍛造加熱一火即成,因而節(jié)省能源、原材料,減少工時(shí)損耗,降低成本接近30%。四、精鍛機(jī)下游行業(yè)——特鋼行業(yè)介紹1、特鋼概念特鋼是區(qū)別于普鋼的一種特殊鋼材類別。特鋼之"特"主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是生產(chǎn)過程中需要特別控制質(zhì)量和性能,一般需要特殊生產(chǎn)設(shè)備或工藝流程；二是應(yīng)用特殊,特鋼往往應(yīng)用于"動(dòng)態(tài)"的工作環(huán)境中,如軸承、彈簧等,對(duì)鋼材的強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性等性能有特殊要求。2、特鋼類別特鋼的分類方法有多種,最常見的是按成份和質(zhì)量劃分,分為特殊質(zhì)量非合金鋼、特殊質(zhì)量低合金鋼、特殊質(zhì)量合金鋼和不銹鋼,低合金鋼與合金鋼的區(qū)別在于合金元素含量〔以5%為界,不銹鋼本屬合金鋼,因其重要性而單列一類。特鋼的交貨狀態(tài)可以是棒材、線材、板帶材和管材,其中棒線材占大多數(shù),國內(nèi)該比例超過60%,板帶材和管材分別用于生產(chǎn)各種合金鋼板和鋼管。按照用途分類,也是最常見的分類,特鋼包括結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、工具鋼、模具鋼、彈簧鋼、冷鐓鋼、特種合金等。結(jié)構(gòu)鋼用于各類工業(yè)機(jī)械傳動(dòng)件、緊固件、結(jié)構(gòu)件等；軸承鋼用于生產(chǎn)機(jī)械用滾珠、軸承和軸承套；工模具鋼用來制造各類切削刀具、刃具、量具及模具；特種合金是滿足特殊性能要求的合金材料,常用于航空航天、核能、軍工產(chǎn)品中。從材型上看,除結(jié)構(gòu)鋼大多為板材或鍛件外,其它品種多為棒線材形式交貨。隨著使用環(huán)境的惡化〔工業(yè)大氣、廢水、海水的污染以及超低、超高溫度等,特鋼對(duì)質(zhì)量及性能的要求日益嚴(yán)格。高品質(zhì)特鋼的純凈度、氣體及非金屬夾雜都要嚴(yán)格控制；成分、組織、性能要求均勻分布；晶粒組織需細(xì)化到一定程度以在保證足夠韌性的同時(shí)提高強(qiáng)度；除此之外,還通過減小尺寸公差和提高表面質(zhì)量來獲得優(yōu)越的表面精度及加工性能。3、特鋼的冶煉方法傳統(tǒng)的特鋼冶煉大多采用電〔弧爐冶煉,原因在于電能可以提供熔化大量合金和廢鋼所需的高熱量,由于其流程簡單故也稱為短流程煉鋼。但隨著近年來鐵水預(yù)處理、二次精煉等技術(shù)的發(fā)展,轉(zhuǎn)爐〔長流程也可以生產(chǎn)特鋼,日本新日鐵以及國內(nèi)的石鋼、淮鋼等是這方面的代表,轉(zhuǎn)爐和電爐生產(chǎn)特鋼各有優(yōu)劣。此外,近年來不斷涌現(xiàn)出的新技術(shù)和新應(yīng)用對(duì)特鋼形狀和冶煉提出了更高要求,真空感應(yīng)爐、電渣重熔、電子束冶煉等新型工藝應(yīng)運(yùn)而生并得到推廣,它們統(tǒng)稱為特種冶煉方法。4、特鋼的用途與普鋼產(chǎn)品大量應(yīng)用于建筑業(yè)不同,特鋼產(chǎn)品主要用于工業(yè)領(lǐng)域。以不同鋼種為例,結(jié)構(gòu)鋼用于各類工業(yè)機(jī)械傳動(dòng)件、緊固件、結(jié)構(gòu)件等；軸承鋼用于生產(chǎn)機(jī)械用滾珠、軸承和軸承套；工模具鋼用來制造各類切削刀具、刃具、量具及模具；特種合金是滿足特殊性能要求的合金材料,常用于航空航天、核能、軍工產(chǎn)品中。從材型上看,除結(jié)構(gòu)鋼大多為板材或鍛件外,其它品種多為棒線材形式交貨。就行業(yè)來看,汽車行業(yè)是特鋼目前最重要的應(yīng)用領(lǐng)域,中國特鋼行業(yè)正是基于汽車工業(yè)的發(fā)展才有了目前的成就。鋼材是汽車最重要的材料,占車身重量的70%以上,其中特鋼占比超過60%。安全性和輕量化是汽車發(fā)展永恒的兩大主題,這對(duì)鋼材的強(qiáng)度、韌性、純凈度、穩(wěn)定性、耐疲勞性等均提出了很高要求,而特鋼正好滿足這些需求,因此得到廣泛應(yīng)用。以機(jī)械行業(yè)為代表的傳統(tǒng)制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)重大的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),是特鋼消費(fèi)的大戶,同時(shí)也是過去拉動(dòng)特鋼發(fā)展的重要因素——但這應(yīng)該過去,隨著其下游增幅回落,未來最重要的是制造業(yè)的升級(jí)。當(dāng)然隨著制造業(yè)升級(jí),對(duì)應(yīng)的高端裝備制造業(yè)對(duì)材料要求更加苛刻,特鋼對(duì)質(zhì)量及性能的要求日益嚴(yán)格。新興產(chǎn)業(yè)更是未來特鋼重要的應(yīng)用領(lǐng)域。不僅如此,隨著特鋼新產(chǎn)品的開發(fā)速度也在加快,"新材料之路"愈加明顯,其它新材料將隨著特鋼的技術(shù)發(fā)展,在新興產(chǎn)業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。如前文所述,特殊鋼是在冶煉過程中加入了較多的合金元素及采取了特殊的生產(chǎn)、加工工藝,特鋼的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)以及機(jī)械性能均優(yōu)于一般鋼鐵。其晶粒的復(fù)雜性高過一般鋼鐵,從而獲得更多的應(yīng)用領(lǐng)域,故在汽車、機(jī)械、化工、船舶、鐵路、航空航天、國防軍工等對(duì)鋼材質(zhì)量要求較高的領(lǐng)域得到廣泛。未來隨著航空航天、國防軍工的發(fā)展,以及諸多新興產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展,特鋼的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)擴(kuò)展,需求量也將快速增加。不同下游在生命周期上的不同,加之由于對(duì)鋼材性能要求的提高導(dǎo)致冶煉及加工難度的提高,致使不同的鋼材品種所處的生命周期完全不同。譬如螺紋鋼,其發(fā)展較早而且技術(shù)要求低,目前已進(jìn)入成熟期,歐美發(fā)達(dá)國家已基本淘汰二級(jí)螺紋鋼,轉(zhuǎn)而采用三級(jí)螺紋鋼〔屬于優(yōu)特鋼來代替,這也是中國未來的趨勢；而冷軋則相對(duì)起步較晚,但隨著近幾年需求的大量釋放和產(chǎn)能的迅速擴(kuò)張,也逐漸步入成熟期。所以,即使由于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型導(dǎo)致"礦石-螺紋鋼-房地產(chǎn)"產(chǎn)業(yè)鏈的沒落,鋼鐵總體上不存在系統(tǒng)性的發(fā)展空間〔螺紋鋼占比較大,但就結(jié)構(gòu)來說,仍將有如特鋼的品種由于處在生命周期的前期而存在較大的成長前景。5、特鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀世界主要特鋼生產(chǎn)國有瑞典、日本、美國、德國、法國、意大利、西班牙、韓國等,它們占據(jù)全球90%以上特鋼貿(mào)易份額。瑞典是世界上特鋼占比最高的國家,以高度專業(yè)化生產(chǎn)著稱；日本特鋼代表世界最高水平,產(chǎn)品高端比例大,綜合競爭力強(qiáng)；除此之外,德國的軸承鋼、法國的不銹鋼、西班牙的汽車用鋼等也具有較高知名度。各國特鋼工業(yè)都是在汽車、機(jī)械、造船、國防軍工等重工業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,在上世紀(jì)80年代或更早時(shí)已發(fā)展成熟,但目前整體實(shí)力仍在不斷增強(qiáng)。我國的特鋼產(chǎn)業(yè)最初是為國防軍工、航空航天配套而建的,近十幾年來隨著汽車工業(yè)的壯大產(chǎn)量快速發(fā)展。20XX全年特鋼產(chǎn)量3469萬噸,占世界比例大約為15-20%。我國是世界鋼鐵生產(chǎn)大國,近年來年粗鋼產(chǎn)量占世界的40%以上。然而,我國的特鋼發(fā)展卻相對(duì)滯后。目前,世界特鋼生產(chǎn)主要集中在日本、美國、德國、法國、意大利、瑞典等國家,這些國家的特鋼產(chǎn)量約占全球特鋼產(chǎn)量的70%和全球貿(mào)易量的90%以上,其中,日本、德國和瑞典是特鋼產(chǎn)業(yè)總體水平最高的國家,占全球貿(mào)易量的50%以上。歐美及日本等發(fā)達(dá)國家特鋼產(chǎn)量在粗鋼總產(chǎn)量中的比例一直保持在較高的水平,世界平均在15%-20%左右,其中日本為18.9%,德國25.3%,歐盟16.4%,瑞典最高,達(dá)到45%以上,而我國該比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后,只有5%～10%的水平。在國內(nèi)32家主要特鋼企業(yè)中,普鋼和優(yōu)鋼產(chǎn)量占比接近70%,而真正屬于特鋼的不到30%,這造成了我國無論是特鋼行業(yè)還是特鋼企業(yè),都呈現(xiàn)出"特鋼不特"的現(xiàn)象。從具體品種上看,我國碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼等中低端產(chǎn)品超過了總量的一半,而技術(shù)水平高、附加值高的工模具鋼、高速鋼、鎳基合金、高溫合金、高合金鋼等重要產(chǎn)品產(chǎn)量微小。即使在同一品種中,我國所產(chǎn)的也大多是低檔劣質(zhì)的"大路貨",比如軸承鋼,國內(nèi)主要生產(chǎn)中低端的GCr15,而高端的滲碳軸承鋼、高溫軸承鋼等均大量依靠進(jìn)口,其它如高品質(zhì)的窄淬透性齒輪鋼、經(jīng)濟(jì)類雙相不銹鋼、高壓鍋爐鋼管、高精度模具鋼、高磁感冷軋取向硅鋼等均屬此類。相比之下,日本特鋼產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要合理得多,合結(jié)鋼占比只有17.2%,而且在應(yīng)用廣泛的高強(qiáng)度鋼及其他高合金鋼上具有很大優(yōu)勢?？傮w上看,日本產(chǎn)品高端比例高達(dá)30%,超出我國近24個(gè)百分點(diǎn),超出的這部分大多是價(jià)格高、競爭力強(qiáng)的新興高附加值產(chǎn)品。同時(shí),我國板材也面臨著較大發(fā)展的不足。從32家主要特鋼企業(yè)的產(chǎn)量分布來看,棒線材占了絕大多數(shù),而板帶材少之又少。除主產(chǎn)合金鋼板的舞鋼外,只有沙鋼、太鋼、南鋼、鄂鋼等綜合性較強(qiáng)的鋼廠板材較多,但這些板材大多是普鋼和優(yōu)鋼,剔除掉量大的沙鋼和太鋼后,剩下30家的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與日本相差懸殊。供應(yīng)不足造成了我國每年對(duì)特鋼板帶材的大量進(jìn)口。以2010年為例,我國全年共進(jìn)口特鋼306萬噸,其中各類中厚板、薄板、鋼帶254萬噸,占特鋼進(jìn)口總量的比例高達(dá)79%。進(jìn)口替代的緊迫性日益顯現(xiàn),已成為我國特鋼供給自主化的重大關(guān)注點(diǎn)。此外,進(jìn)出口量和價(jià)格的比較也顯示,幾乎所有品種的進(jìn)口平均單價(jià)均顯著高于出口單價(jià)〔平均高出近60%,其中板帶材表現(xiàn)尤為明顯,這說明我國進(jìn)口的大多數(shù)是高附加值、高檔次產(chǎn)品,而出口的主要是低端產(chǎn)品,其中進(jìn)口板帶材的附加值又明顯高于長材,這從另一個(gè)角度反映出我國特鋼生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的不合理以及高端供應(yīng)能力的不足。6、特鋼行業(yè)未來發(fā)展機(jī)遇〔1基礎(chǔ)需求：汽車業(yè)需求受益于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的推進(jìn),中國汽車工業(yè)在本世紀(jì)以來經(jīng)歷了持續(xù)的高增長,年復(fù)合增長率達(dá)18.5%,20XX汽車產(chǎn)量達(dá)到1820萬噸,超過美國成為世界第一汽車大國。盡管如此,中國汽車行業(yè)仍具有很大的增長空間。邏輯來自于國外的經(jīng)驗(yàn)。世界主要國家如日本、韓國、美國等汽車工業(yè)都經(jīng)歷了兩次高速增長期,汽車保有量分別從5車/千人到20車/千人再到100車/千人,我國目前剛進(jìn)入第二階段,其持續(xù)時(shí)間有望達(dá)到15年,潛在增長率為13-15%。期間特點(diǎn)如下：1增長主力將轉(zhuǎn)向二三線城市,農(nóng)村市場將發(fā)揮更大作用；2居民購買力繼續(xù)提升,汽車更新?lián)Q代帶來高端需求的激增；3重化工業(yè)階段第一、二產(chǎn)業(yè)持續(xù)高占比還會(huì)催生大量的運(yùn)輸需求?？傊?汽車行業(yè)在未來較長一段時(shí)間內(nèi)仍會(huì)保持增長態(tài)勢,將繼續(xù)拉動(dòng)特鋼基礎(chǔ)需求。通過比較可以發(fā)現(xiàn),汽車產(chǎn)量與特鋼產(chǎn)量的增速有非常強(qiáng)的一致性,特鋼市場稍微滯后。從這個(gè)角度講,未來數(shù)年特鋼產(chǎn)量增速也會(huì)同汽車市場一起維持在較高水平上。〔2制造業(yè)升級(jí)需求提振特鋼需求在經(jīng)歷了近年來量的積累和質(zhì)的飛躍,中國制造的實(shí)力得到顯著加強(qiáng),影響也不斷擴(kuò)大,但這并不能掩蓋中國制造業(yè)迫切的升級(jí)需求。同時(shí)國家連續(xù)出臺(tái)的政策表明,傳統(tǒng)制造業(yè)的改造升級(jí)以及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展無疑將成為經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵,而這勢必將成為特鋼行業(yè)增長最強(qiáng)勁、最直接的驅(qū)動(dòng)力。我國目前很多大型成套裝備制造的整機(jī)制造水平已達(dá)到世界一流,但關(guān)鍵配套零部件〔軸承、齒輪、模具、彈簧、鏈條、液壓件、氣動(dòng)元件、密封件、緊固件等卡脖子的現(xiàn)象非常普遍,從基礎(chǔ)件行業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)情況也可以看出,其增速明顯低于行業(yè)總產(chǎn)值。零部件質(zhì)量不合格嚴(yán)重制約整機(jī)性能的發(fā)揮,已成為機(jī)械行業(yè)發(fā)展所亟需解決的瓶頸,而零部件問題實(shí)質(zhì)上就是材料問題,材料是決定其質(zhì)量和性能的基礎(chǔ)。零部件自主化將是機(jī)械行業(yè)"十二五"改造升級(jí)的關(guān)鍵,相關(guān)材料的開發(fā)也定會(huì)加強(qiáng),特鋼行業(yè)將大大受益?！?戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)為特鋼長期發(fā)展裝上引擎高端裝備制造和新興產(chǎn)業(yè)是未來驅(qū)動(dòng)高端特鋼,乃至新材料發(fā)展的核心動(dòng)力。"十二五"高端裝備制造業(yè)的發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略層面,標(biāo)志著高端特鋼市場需求的全面提速。從初步掌握的信息來看,飛機(jī)、高鐵、海工、能源等總體市場規(guī)模有望超過10萬億。使用條件苛刻、性能要求高的核電用鋼、高鐵用鋼、海底石油管線鋼、高端不銹鋼、高強(qiáng)度容器板、高檔工模具鋼和特種合金,它們需求將實(shí)現(xiàn)高速增長,而且具有無限的進(jìn)口替代潛力。另一方面,高端制造的國際需求也將同步提升。我國高鐵、電網(wǎng)、風(fēng)電等的建設(shè)成果吸引了全世界的目光,國際市場的大門也隨之敞開。未來中國高端制造走出去的步伐會(huì)不斷加快,特鋼,乃至新材料行業(yè)也必將從中受益。7、主要的特鋼生產(chǎn)企業(yè)目前國內(nèi)主要的特鋼企業(yè)有32家〔特鋼協(xié)會(huì)會(huì)員單位,承擔(dān)我國60%以上的特鋼生產(chǎn)任務(wù),其余部分由普特結(jié)合的大鋼企和為數(shù)眾多的小民企完成。處于龍頭地位的包括東北特鋼、中信特鋼、石鋼、寶鋼特鋼和淮鋼等5家大型綜合性企業(yè)以及太鋼〔不銹鋼、舞鋼〔合金鋼板、天管〔鋼管等3家專業(yè)化企業(yè),分布在華東、東北、華中等經(jīng)濟(jì)活躍或工業(yè)基礎(chǔ)雄厚的地區(qū)。五、精鍛機(jī)市場容量與行業(yè)競爭情況1、市場容量20世紀(jì)60年代,我國引進(jìn)了第一臺(tái)4×3400kN精鍛機(jī),落戶XX。至今我國共引進(jìn)了40多臺(tái),50%以上都是在進(jìn)10年引進(jìn)的。進(jìn)口較大型精鍛機(jī)的價(jià)格相當(dāng)昂貴。國家經(jīng)委已于1984年XX會(huì)議上決定不再進(jìn)口,鼓勵(lì)國內(nèi)有關(guān)部門開發(fā)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。20XX全年我國特鋼產(chǎn)量3469萬噸,其中需要鍛壓的特鋼有1400萬噸,精鍛機(jī)可以代替的工藝鍛造特鋼量為500萬噸左右。在能耗降低、成材率要求高、加工效率高效要求下,精鍛機(jī)可以完全實(shí)現(xiàn)代替工藝鍛造特鋼量300萬噸,一個(gè)SX32設(shè)備年全負(fù)荷產(chǎn)能為1萬噸左右當(dāng)量,按照目前市場下限加工量推算需要有300臺(tái)左右SX32當(dāng)量的加工能力,實(shí)際市場只有不到60臺(tái)SX32設(shè)備的加工當(dāng)量,有240臺(tái)SX32當(dāng)量市場空間。鍛造是機(jī)械行業(yè)一個(gè)極其重要的加工工藝,每年增長量為20%；特鋼行業(yè)增長率保持在20%。因而精鍛機(jī)市場空間容量大,市場增長率高。中國鍛造協(xié)會(huì)副會(huì)長,XX交通大學(xué)趙升噸教授認(rèn)為,市場前景看好,只管做,但是沒有數(shù)據(jù),只是行業(yè)專家經(jīng)驗(yàn)評(píng)估；精鍛機(jī)行業(yè)資深人士,XX奧特萊特的陳廣生顧問認(rèn)為中國5年內(nèi)中型需求在40臺(tái)左右；特鋼行業(yè)資深人士,畢業(yè)于XX工業(yè)大學(xué)鍛造專業(yè),XX裕龍高速鋼王漢光