跛脚巨人:中国钢材市场光鲜背后的困境与挑战

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2016年是中国钢铁市场跌宕起伏的一年,钢价经过3月上涨、5月下跌之后一路飙升,年初至今涨幅已近70%。
2016年,中国钢铁产量达到11.38亿吨,创历史最高水平;粗钢产量达到8.08亿吨;钢材出口突破1亿吨……但在光鲜表面的背后,中国钢铁其实是一个“跛脚巨人”。
高端钢材依赖进口、产能严重过剩、炼钢污染猖獗、贸易摩擦重灾区……
2016年1月4日,李克强总理在山西太原主持召开化解钢铁、煤炭产能过剩、实现脱困发展座谈会。总理在会上说:“面对钢铁产能严重过剩的局面,我们一些特殊品种的优质钢材还要进口,模具钢,包括圆珠笔尖上的‘圆珠’,我们还没有能力生产。”
时隔一年,太原钢铁(集团)公司于1月10日正式宣布,其历经5年研发、生产的圆珠笔笔尖用不锈钢新材料,已成功应用于国内制笔企业。恭喜!
如此利好消息的背后,为何中国还是钢铁产不出来呢?
1/小螺丝


目前我国能生产的最小国标型号是M3,M1螺丝仍需进口。
中国为什么造不出M1螺丝:
1、国产螺丝强度不够:小螺丝容易断,大螺丝容易滑落或者螺母变圆;
2、国产螺丝容易松动:“国产螺丝在高强度、高频率的震动下,可能会逐渐松动。”
其实全国各地都有螺丝工厂,但是日本只有一家螺丝工厂,因此他们能够精益求精地完成工作。
2/ 剃须刀片
据上海克劳德刀片制造有限公司试验工程师介绍,实验数据表明,采用进口材料制作的刀片,切削力比国产材料稳定,刀片的锋利度、耐用度是国产材料和其他劣质材料无法比拟的。
相关数据显示,国内市场上约有四分之一的修眉刀片性能不佳,被诟病疼痛、不锋利,而这背后的根源与刀片所用的原材料息息相关。
中国为何造不出好刀片:
一般剃须刀片的材质主要采用3Cr13、4Cr13马氏体不锈钢,经过精密加工后卷成0.3/0.4mm的不锈钢板,再分成条状,最后加工成刀片方可使用。
高端的剃须刀刀片多采用6R13材质,由于碳含量增加,硬度更高,马氏体不锈钢主要通过淬火、回火处理,提高硬度和加工性能。
中国仍然无法生产制造薄而锋利的刀片所需的高碳钢。
3/各种面板

中国为何不能生产出优质的太阳能电池板:
1、中国钢材硬度不均匀,钢中碳含量、氧含量波动较大,心部疏松,夹杂物丰富。
2、经常出现表面质量不稳定,表面起皱,公差过大,曲率过大等现象。
4/机器人
随着人口红利逐渐消失,机器人在工厂里成为常见景象。珠三角越来越多的企业以机器代替人,“黑暗工厂”正在成为现实。但6轴以上高水平机器人85%为外资品牌,国内机器人厂商多为进口核心零部件,组装销售。
智能机器人制造将是钢材的大用户。研究表明,到2020年,我国预计将有30万台智能机器人应用于各类制造业,智能机器人及系统产值约1000亿元。其中,制造业机器人用钢种类多,将消耗各类钢材150万吨以上。
钢材是制造机器人必备的原材料之一,所用钢材除普通钢材外,还包括大量各类不锈钢、特殊钢、高温钢、精密合金等。
中国为什么造不出机器人:
1、技术水平远远落后于欧美发达国家;
2、材料不合格:工业制造中汽车制造、机器人制造所用的钢材主要为进口钢材;
我国工业机器人产业正在经历的爆发式增长,将给钢铁行业带来新的机遇,但需要钢铁企业为工业机器人制造提供更加适用的钢材。
5 / 轴承

轴承虽是零部件,但其精度、性能、寿命和可靠性对主机的精度、性能和可靠性起着决定性的作用。
优质轴承钢的氧含量不得超过10PPM,可靠性不得低于99.99%。
新能源机械行业、风电行业需要提高轴承钢的寿命,从而提高轴承钢的纯净度,提高增速齿轮箱的寿命;高速列车车轴、轴承等需要抗疲劳高强度钢。这些高需求轴承目前都得依靠进口!
中国为什么造不出好轴承:
中国缺乏专业轴承技术人才。中国工程院院士卢秉恒认为,高端轴承的开发涉及材料、油脂与润滑、制造、设计、轴承制造装备、检测与试验等一系列技术难题,还涉及接触力学、润滑理论、摩擦学、疲劳与损伤、热处理、材料组织等基础研究和交叉学科。日本轴承巨头NSK总部有1800名研发人员。
在轴承的研究方面,我国主要集中于润滑和材料,特别是轴承的抗疲劳研究,而国外已开始进行智能轴承的研究。
6/工具钢
工具钢是用来制造切削工具、量具、模具和耐磨工具的钢。

中国为什么不能生产出优质的工具钢:
正如总理所说:“我们现在还没有生产模具钢的能力。”工具钢对性能的要求十分严格,需要在钢中添加大量的C、Mn、Si、Cr、V、W、Mo、Co等元素,而添加物质的量和均匀分布问题一直困扰着我国工具钢的发展。
7/飞机和战斗机起落架

飞机起落架的作用可分为四点:
1、起落架用于飞机起飞和降落时运行、滑行、移动和地面停靠。
2.承受飞机在地面停放、滑行、起飞和降落时的重力。
3、承受、消耗和吸收飞机着陆和地面运动过程中的冲击能、湍流能和水平动能。
4、飞机在滑行、滑行过程中的制动和操作使其能平稳、稳定地完成各种地面动作。
中国为何造不出起落架:
小小的起落架在起飞和降落过程中,需要承受数百吨的冲击力,技术和材料仍然是一个痛点。
8/燃气轮机和涡扇发动机高温合金叶片

要实现燃气轮机的大容量、高效率、高性能,提高涡轮入口温度是最重要的措施和发展路径之一。要提高涡轮入口温度和燃气轮机性能,关键是提高叶片的温度承载能力,而这又与材料温度承载能力的提高有关。
燃气轮机叶片用高温合金必须具有良好的高温强度、良好的抗腐蚀性能、长期组织稳定性和良好的工艺性能。
高温合金主要用于制造发动机和燃气轮机的四个关键热端部件:燃烧室、导叶、涡轮叶片和涡轮盘。
中国为什么生产不出好的高温合金刀片:
1、地面或舰载燃气轮机大多使用柴油,其中含有硫、钠等杂质,会引起热腐蚀,对高温合金部件有明显的破坏作用;
2、地面或船用燃气轮机要求使用寿命长,通常达到几万甚至几十万小时;
3、重型燃气轮机叶片较大,铸造工艺难度大。
到目前为止,欧美国家和日本已相继开发出多种燃气轮机涡轮叶片合金,日本在镍基单晶高温合金、镍基超塑性高温合金和氧化物晶粒弥散强化高温合金等方面都取得了巨大的成功。
预计未来20年,我国发动机及燃气轮机的需求量将超过万亿元,从而带来2000多亿元的高温合金需求。
此外,核电站用耐高温、军用抗辐射不锈耐热钢管、导弹发射装置的车轴以及少量桥梁缆索钢、电梯钢丝绳用高碳钢、钢丝绳用钢、液压缸用钢等均需进口。由于特种钢材落后,我国还不能生产大直径核动力潜艇。


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