結(jié)構(gòu)鋼是什么?結(jié)構(gòu)鋼試產(chǎn)供給分析

• 2019年1月22日 WuZhiCong來源：互聯(lián)網(wǎng) 643 37
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結(jié)構(gòu)鋼市場分析

一、結(jié)構(gòu)鋼的分類及牌號

結(jié)構(gòu)鋼是指符合特定強度和可成形性等級的鋼?？沙尚涡砸钥估囼炛袛嗪笊扉L率表示。結(jié)構(gòu)鋼一般用于承載等用途，在這些用途中鋼的強度是一個重要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)構(gòu)鋼可以細(xì)分為：合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、耐熱結(jié)構(gòu)鋼等等。

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和普通碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，硫﹑磷及其它非金屬夾雜物的含量較低。根據(jù)含碳量和用途的不同，這類鋼大致又分為三類：

1、小于0.25%C為低碳鋼，其中尤以含碳低于0.10%的08F，08Al等，由于具有很好的深沖性和焊接性而被廣泛地用作深沖件如汽車﹑制罐......等，20G則是制造普通鍋爐的主要材料。此外，低碳鋼也廣泛地作為滲碳鋼，用于機(jī)械制造業(yè)。

2、0.25～0.60%C為中碳鋼，多在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，制作機(jī)械制造工業(yè)的零件。調(diào)質(zhì)多少22~34HRC，能得到綜合機(jī)械性能，也便于切削。

3、大于0.6%C為高碳鋼，多用于制造彈簧﹑齒輪﹑軋輥等，根據(jù)含錳量的不同，又可分為普通含錳量(0.25～0.8%)和較高含錳量(0.7～1.0%和0.9～1.2%)兩鋼組。錳能改善鋼的淬透性，強化鐵素體，提高鋼的屈服強度﹑抗拉強度和耐磨性。通常在含錳高的鋼的牌號后附加標(biāo)記“Mn”，如15Mn﹑20Mn以區(qū)別于正常含錳量的碳素鋼。

碳素工具鋼含碳量在0.65～1.35%之間，經(jīng)熱處理后可得到高硬度和高耐磨性，主要用于制造各種工具﹑刃具﹑模具和量具。

二、結(jié)構(gòu)鋼市場分析

1、結(jié)構(gòu)鋼市場供給分析

目前我國特殊鋼行業(yè)大規(guī)模裝備現(xiàn)代化改造的任務(wù)已基本完成，部分企業(yè)裝備水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列，逐步形成了以中信泰富特鋼、東北特鋼、寶武集團(tuán)、太鋼等大型特鋼企業(yè)集團(tuán)為主導(dǎo)的支柱企業(yè)，并形成了一批具有專業(yè)性品種的特鋼企業(yè)。

2017年特鋼企業(yè)生產(chǎn)鋼材1.14億噸，同比增加6.98%，其中特殊鋼材3021萬噸，同比增加8.5%。特殊鋼材中，特殊質(zhì)量合金鋼材產(chǎn)量為2207萬噸，同比增加14.9%。2017年，特鋼企業(yè)生產(chǎn)粗鋼1.27億噸，同比增加9.74%，其中特殊鋼3315萬噸，同比增加5.69%。特殊鋼材中，特殊質(zhì)量合金鋼產(chǎn)量為2494萬噸，同比增加11.56%。

圖表：2017年特鋼企業(yè)粗鋼及鋼材產(chǎn)量完成情況

數(shù)據(jù)來源：中國特鋼協(xié)會、中研普華產(chǎn)業(yè)研究院

從產(chǎn)量看，2017年特鋼企業(yè)協(xié)會成員單位產(chǎn)量增幅高于全國水平，特殊鋼品種平穩(wěn)增長，普通鋼品種增速相對較快，行業(yè)效益進(jìn)一步好轉(zhuǎn)。從盈利水平看，特鋼行業(yè)盈利能力有所提升，抗風(fēng)險能力依然較弱。2017年特鋼協(xié)會成員單位累計利潤總額為306.0億元(2016年同期為79.1億元)，利潤率為4.84%，噸鋼盈利達(dá)300元;凈利潤為234.0億元(2016年同期為58.7億元)，同比累積增利175.3億元。30家協(xié)會成員單位中累計虧損企業(yè)有5家，比2016年同期減少5家。在5家虧損企業(yè)中，同比減虧的有3家。

2、結(jié)構(gòu)鋼市場需求分析

我國特鋼產(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、機(jī)械行業(yè)向高精尖設(shè)備發(fā)展轉(zhuǎn)型，特鋼產(chǎn)量快速增長，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，品種也日漸齊全和多樣化。從下游需求行業(yè)來看，汽車、機(jī)械制造、電力、石油化工等領(lǐng)域在我國優(yōu)特鋼消費結(jié)構(gòu)中各占40%、20%、6%、5%，應(yīng)用領(lǐng)域較普鋼更為高端。

圖表：2017年中國特鋼市場需求結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院

隨著我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整逐步深化，制造業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級，以軍工產(chǎn)業(yè)、核電工業(yè)、高速鐵路及汽車工業(yè)為代表的高端制造業(yè)迎來了快速、可持續(xù)發(fā)展，有望進(jìn)一步拉動中高端特鋼的需求。

第二節(jié) 高溫合金市場分析

一、高溫合金的分類及牌號

高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料，具有優(yōu)異的高溫強度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金最根本的特性在于一定溫度下所具有的高強度。

高溫合金的分類有多種：按制造工藝分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末高溫冶金三類;按合金的主要元素分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金三類;按強化方式分為固溶強化、時效強化、氧化物彌散強化和晶界強化等。以工藝分類來看，變形高溫合金應(yīng)用范圍最廣，占比達(dá)70%，其次是鑄造高溫合金，占比20%。以合金主要元素來看，鎳基高溫合金應(yīng)用范圍最廣，占比達(dá)80%，其次為鎳-鐵基，占比14.3%，鈷基占比最少，占比5.7%。

中國高溫合金產(chǎn)業(yè)于1956年開始發(fā)展，歷經(jīng)60多年的發(fā)展，我國已形成了生產(chǎn)裝備比較先進(jìn)、具有一定規(guī)模的生產(chǎn)基地。

在變形高溫合金方面，我國GH4169合金的質(zhì)量水平的顯著提高。在我國，該合金主要用于渦軸發(fā)動機(jī)的甩油盤、鼓筒軸、渦輪螺栓等各種重要零件、先進(jìn)殲擊機(jī)發(fā)動機(jī)用盤件等各類關(guān)鍵部件以及液體火箭發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵熱部件。通過不斷提高合金純潔度、改善盤件加工工藝、掌握了GH4169合金組織和性能方面的規(guī)律，使其生產(chǎn)和質(zhì)量穩(wěn)定性有了明顯提高。

在鑄造高溫合金方面，根據(jù)航空發(fā)動機(jī)發(fā)展要求，我國研制了數(shù)個具有較高性能的定向凝固高溫合金并研究其相應(yīng)的葉片制造工藝，其中DZ404、DZ422和DZ422B已在現(xiàn)役航空發(fā)動機(jī)中投入批量生產(chǎn)。此外，為新機(jī)種研制成功了DZ4125、DZ4125L和DZ417G渦輪葉片材料，其使用溫度為1000℃左右，以及DZ640M導(dǎo)向葉片材料，這些合金均已通過使用考核。

在粉末高溫合金方面，成型的粉末FGH4095合金擋板已在研制的新型航空發(fā)動機(jī)中通過臺架試車和試飛考核，并進(jìn)行了批量生產(chǎn)，粉末FGH4095直接熱等靜壓成型的小型渦輪盤也通過了新型渦軸發(fā)動機(jī)的試車考核。此外，直接熱等靜壓成型FGH4097粉末渦輪盤的研制已順利取得進(jìn)展，將在新試制的發(fā)動機(jī)中進(jìn)行使用考核。

根據(jù)2002年出版的《中國航空材料》手冊，我國可供航空選用的高溫合金牌號89個，由中國金屬學(xué)會高溫材料分會編撰的《中國高溫合金手冊》(2012)中共列入牌號194個，其中鐵基變形合金30個，鎳基變形合金43個，鈷基變形合金6個，等軸鑄造鎳基合金62個，定向凝固鎳基合金15個，單晶鎳基合金9個，金屬間化合物基合金20個，粉末高溫合金3個，ODS合金5個，以及焊絲等，可供航空、航天及其它工業(yè)部門選用。

二、高溫合金市場分析

1、高溫合金市場供給分析

目前，我國的高溫合金研究主要研究單位是鋼鐵研究總院、北京航空材料研究院、中國科學(xué)院金屬研究所、北京科技大學(xué)、東北大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等，主要生產(chǎn)企業(yè)有：中航工業(yè)、鋼研高納、煉石有色、撫順特鋼、高鋼特鋼和第二重型機(jī)械集團(tuán)萬航模鍛廠(二重)等。在此基礎(chǔ)上，我國已具備了高溫合金新材料、新工藝自主研發(fā)和研究的能力。

雖然高溫金屬合金材料在我國已發(fā)展近60年，但行業(yè)發(fā)展仍處于成長期。由于高溫金屬合金材料領(lǐng)域具有較高技術(shù)含量，該行業(yè)企業(yè)擁有較深護(hù)城河。我國高溫金屬合金每年需求量在2萬噸以上，國內(nèi)年生產(chǎn)量在1萬噸左右，其中進(jìn)口占比較大。

目前我國高溫合金生產(chǎn)能力與需求相比存在兩個缺口：

(1)生產(chǎn)能力不足。目前我國高溫合金生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量有限，生產(chǎn)能力與需求之間存在較大缺口，在燃?xì)廨啓C(jī)、核電等領(lǐng)域的高溫合金主要還依賴進(jìn)口。

(2)高端產(chǎn)品難以滿足應(yīng)用需求。我國的高溫合金生產(chǎn)水平與美國、俄羅斯等國有著較大差距，隨著我國研制更高性能的航空航天發(fā)動機(jī)，高溫合金材料在供應(yīng)上存在無法滿足應(yīng)用需求的現(xiàn)象。

2、高溫合金市場需求分析

高溫合金應(yīng)用廣泛，全球高溫合金航空航天需求超55%，我國軍用高溫合金占比達(dá)80%。高溫合金材料最初主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，之后逐漸應(yīng)用到電力工業(yè)、汽車工業(yè)、石油石化、玻璃建材等諸多工業(yè)領(lǐng)域。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全球每年消費高溫合金材料約28萬噸，其中航空航天等軍工領(lǐng)域需求占55%，民用領(lǐng)域如電力、機(jī)械、汽車、石油石化等領(lǐng)域占45%左右;而根據(jù)文棟等2016年發(fā)表在《工程技術(shù)》雜志的《高溫合金材料特性及加工技術(shù)進(jìn)展》一文，我國軍用高溫合金需求占比高達(dá)80%，而民用高溫合金需求僅占20%。民用高溫合金占比水平相比全球水平仍有提升空間。

截止至2017年，全球現(xiàn)役軍用飛機(jī)總計53，042架，其中，美國、俄羅斯排名居前，分別擁有軍用飛機(jī)13，764架、3，792架，占比達(dá)到25.95%、7.15%。2017年，我國總計擁有各類軍用飛機(jī)2，955架，占全球總量約5.57%，位居世界第三，僅次于美國與俄羅斯。具體來看，截止至目前，我國擁有現(xiàn)役戰(zhàn)斗機(jī)、特殊任務(wù)飛機(jī)、運輸機(jī)、武裝直升機(jī)/運輸直升機(jī)、教練機(jī)架數(shù)分別為1，523架、84架、184架、809架、352架，分別占對應(yīng)機(jī)種全球總量的10.40%、4.17%、4.30%、4.01%、3.15%。根據(jù)中國民航局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2017年中國現(xiàn)役民用機(jī)隊規(guī)模達(dá)3261架，其中客機(jī)3118架、貨機(jī)143架。

航空發(fā)動機(jī)通常占整架飛機(jī)價值20%~30%左右。對于大型飛機(jī)而言，由于其整機(jī)價值較高，航空發(fā)動機(jī)價值占比相對而言會較小型飛機(jī)低一些。民用航空飛機(jī)構(gòu)成中，機(jī)體結(jié)構(gòu)、發(fā)動機(jī)、機(jī)電設(shè)備、航電設(shè)備價值占比分別為38%、27%、14%、11%。軍用航空飛機(jī)方面，主流戰(zhàn)斗機(jī)F-16、F-18、F-15航空發(fā)動機(jī)價值占比分別為24.70%、31.30%以及25.00%。原材料占航空發(fā)動機(jī)成本約50%，高溫合金為原材料主要構(gòu)成。具體看航空發(fā)動機(jī)價值構(gòu)成，勞動力、原材料占比分別達(dá)到25%與50%，其中，高溫合金作為原材料的主要構(gòu)成，約占材料成本約36%。

我們分別就軍用航空發(fā)動機(jī)與民用航空發(fā)動機(jī)對于高溫合金的需求作出測算。關(guān)鍵假設(shè)如下：(1)航空發(fā)動機(jī)全生命周期包括研發(fā)、采購、維保三個主要的階段，其分別占總支出的10%、45%、45%左右?；诖?，我們將航空發(fā)動機(jī)的需求分為新增需求與維保需求兩部分。(2)軍用航空發(fā)動機(jī)方面，參考權(quán)威統(tǒng)計機(jī)構(gòu)的預(yù)測值，預(yù)計未來10年我國對于軍用飛機(jī)的需求量為3，300架。(3)民用航空發(fā)動機(jī)方面，參考權(quán)威統(tǒng)計機(jī)構(gòu)的預(yù)測值，預(yù)計未來20年全球?qū)τ诿裼蔑w機(jī)的需求量為41，030架，我國對于民用飛機(jī)的需求量為7，240架。

未來10年，我國軍用航空發(fā)動機(jī)對于高溫合金的市場需求規(guī)模約524億元。根據(jù)測算，未來10年間，我國軍用領(lǐng)域的發(fā)動機(jī)市場新增需求約2，079億元，維保需求約1，663億元，對應(yīng)高溫合金需求分別達(dá)到291億元、233億元。未來20年，全球民用航空發(fā)動機(jī)對于高溫合金的市場需求規(guī)模約2，592億美元。根據(jù)測算，未來20年間，全球民用領(lǐng)域的發(fā)動機(jī)市場新增需求約10，285億美元，維保需求約8，228億美元，對應(yīng)高溫合金需求分別為1，440億美元、1，152億美元。未來20年，我國民用航空發(fā)動機(jī)對于高溫合金的市場需求規(guī)模約467億美元。根據(jù)測算，未來20年間，我國民用領(lǐng)域的發(fā)動機(jī)市場新增需求約1，853億美元，維保需求約1，482億美元，對應(yīng)高溫合金需求分別為259億美元、208億美元。

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