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立方氮化硼刀项目市场分析

发布时间 2019-01-03 09:38:37 来源:中经纵横

第一节 产品定义、性能及应用特点


立方氮化硼刀具是指由硬度仅次于钻石的立方氮化硼粒子在超高压之烧结而成的多晶状CBN刀具。是一种超硬刀具。


它的特性为:


1、具有很高的硬度和耐磨性


CBN单晶的显微硬度为HV8000~9000,是目前已知的第二高硬度的物质,PCBN复合片的硬度一般为HV3000~5000。因此用于加工高硬度材料时具有比硬质合金及陶瓷更高的耐磨性,能减少大型零件加工中的尺寸偏差或尺寸分散性,尤其适用于自动化程度高的设备中,可以减少换刀调刀辅助时间,使其效能得到充分发挥。


2、具有很高的热稳定性和高温硬度


CBN的耐热性可达1400~1500℃,在800℃时的硬度为Al2O3/TiC陶瓷的常温硬度,因此,当切削温度较高时,会使被加工材料软化,与刀具间硬度差增大,有利于切削加工进行,而对刀具寿命影响不大。


3、具有较高的化学稳定性


CBN具有很高的抗氧化能力,在1000℃时也不产生氧化现象,与铁系材料在1200~1300℃时也不发生化学反应,但在1000℃左右时会与水产生水解作用,造成大量CBN被磨耗,因此用PCBN刀具湿式切削时需注意选择切削液种类。


一般情况下,湿切对PCBN刀具寿命无明显提高,所以使用PCBN刀具时往往采用干切方式。


4、具有良好的导热性


CBN材料的导热系数低于金刚石但大大高于硬质合金,并且随着切削温度的提高,PCBN刀具的导热系数不断增大,因此可使刀尖处热量很快传出,有利于工件加工精度的提高。


5、具有较低的摩擦系数


CBN与不同材料的摩擦系数在0.1~0.3之间,大大低于硬质合金的摩擦系数(0.4~0.6),而且随摩擦速度及正压力的增大而略有减小。因此低的摩擦系数及优良的抗粘结能力,使CBN刀具切削时不易形成滞留层或积屑瘤,有利于加工表面质量的提高。


立方氮化硼的硬度接近金刚石,其热稳定性和化学特性优于其它材料。立方氮化硼\硬质合金复合刀具的刃口是在高温高压下将立方氮化硼与硬质合金烧结而成,形成高强度和高耐磨性的复合体,可加工各种淬硬钢、铸铁、喷涂堆焊材料和硬质合金难以加工的合金及纯镍,钨棒,非金属材料等,切削温度可达1300度(一般不用切削液,使用油基净化液刀具更耐用);可连续、间断性、精车、半精车或粗车削,实现以车代磨。因此可用于加工钢和铸铁而越来越成为用途广泛的金属切削刀具。


第二节 发展历程


1917年美国通用电器首先合成了立方氮化硼(CBN)。由于CBN具有超硬特性、高热稳定性和高化学稳定性而引起广泛关注。从60年代到70年代,前苏联、英国、西德、日本和中国相继掌握了CBN合成技术。立方氮化硼(CBN)是纯人工合成的材料。它是20世纪50年代末用制造金刚石相似的方法合成的第二种超硬材料—CBN微粉。


由于CBN的烧结性能很差,直至70年代才制成立方氮化硼结块(聚晶立方氮化硼PCBN),它是由CBN微粉与少量粘结相(Co、Ni或TiN、TiC或Al2O3)在高温高压下烧结而成。CBN是氮化硼的致密相,有很高的硬度(仅次于金刚石)和耐热性(1300、1500度),优良的化学稳定件(远优于金刚石)和导热性,低的摩擦系数。PCBN与Fe族元素亲和性很低,所以它是高速切削黑色金属较理想的刀具材料。


1975年开始工业生产。立方氮化硼的发展历程,像人造金刚石一样,在有了低强度,细粒度的产品之后,进一步向 高强度`粗粒度`多品种`专业化方向发展。立方氮化硼作为新型的刀具材料已经越来越广泛地应用于机械加工的各个领域、各个行业。对于提高加工效率和质量、降低加工成本发挥了重要作用。随着普及程度的提高,这种刀具将越来越受到人们的重视,从而产生巨大的经济效益。略……


第三节 上游行业发展状况分析


一、立方氮化硼材料行业的发展现状


我国已形成合成压机5000多台的生产规模,立方氮化硼是继人造金刚石问世之后出现的又一种新型高新技术产品,其生产手段与金刚石合成极其相似。但是,我国立方氮化硼的年产量仅占人造金刚石产量的2%,目前生产总量已超过3000万克拉。我国高速钢和硬质合金产量约占全球40%。现代超硬材料人造金刚石和立方氮化硼,产量也居全球第一。我国合成金刚石产量现在每年已经超过30亿克拉,立方氮化硼(立方氮化硼)也已超过1亿克拉,而且售价低(砂轮所用磨料级的产品绝大部分低于1元/克拉),为超硬材料的应用创造了强有力的物质基础。


从整个超硬材料行业的发展来看,我国超硬材料的原辅材料已形成生产规模,但制品尚处于发展阶段,制品相对于原辅材料的升值空间较大。立方氮化硼比人造金刚石发展稍后,系70年代前后试制研究的,也可以说后起之秀。立方氮化硼到九十年代初期全世界工业生产大国有了较大的发展,如前苏联立方氮化硼的产量已发展到5000多万克拉。我国立方氮化硼也是在八十年代末期或九十年代初期试制和发展的新型产品,但速度较慢,其原因在于工艺与技术还远远落后于其它工业发达的国家,因而它的推广和使用还受到一定的限制。2006年全球销量约为4.73亿美元,预计2007年将达5.3亿美元,然后将以每年14%的速度增长,到2012年将达到10亿美元。北美在2006年是世界最大的金刚石和类金刚石薄膜市场,占40%,然后依次是亚洲和欧洲。据预测,北美的市场份额到2012年将会继续保持在约40%,而亚洲则会向欧洲丧失一部分市场份额。生产P立方氮化硼的厂商不少,国外主要的有美国的GE公司、日本的住友电气(株)、DIJET(黛杰)、英国的DeBeers等,国内主要有成都工具研究所、贵州第六砂轮厂、桂林地质研究所等。


随着我国超硬材料工业规模和技术的发展,市场竞争日趋激烈,超硬材料中的立方氮化硼产品的竞争如火如茶。一方面,立方氮化硼合成技术进步,生产规模不断扩大,已在国内形成了以郑州高新技术产业开发区为中心,以原郑州三磨所技术人员为主要技术支撑,辐射到河南省的若干家生产基地,生产量扩大,立方氮化硼磨料品种增多,品级性能提高,价格持续走低;另一方面,在国内市场,我国。BN应用范围和应用领域扩展,立方氮化硼消耗量增长很快,在国际市场上,我国立方氮化硼以较高的性能价格比优势,使产品竞争力提高,出口快速增长。


二、钢铁产业的发展现状


1、2007年市场需求旺盛,拉动钢铁生产较快增长


2007年生产粗钢48924.08万t,比上年增加6625.22万t,增长15.66%,增幅比2006年回落2.67个百分点;生产生铁46944.63万t,比上年增加6189.22万t,增长15.19%,增幅比2006年回落4.8个百分点,总体呈较快增长态势。钢铁生产较快增长,是国内、国际两个市场需求旺盛拉动的结果。


2007年我国钢铁产量情况


1)国内市场需求旺盛


2007年国内市场粗钢表观消费量43436万t,比上年增加4610万t,增长11.87%。其中2007年下半年比上年同期增长14.11%。


2)国际市场需求旺盛


国际钢协预计2007年全球市场钢材表观消费量11.976亿t,比上年增长6.8%。在国际市场需求旺盛的拉动下,2007年我国钢材、钢坯进口和出口相抵并折合成粗钢,全年净出口5488万t,比上年增加2015万t,增长58.02%。


把进口、出口因素考虑在内,2007年国内市场钢铁产品总体保持供需基本平衡,年末企业和社会钢材库存处于正常水平。


2、产品结构调整和优化取得新成果


2007年生产钢材56460.81万t(含重复材,下同),比上年增加10442.84万t,增长22.69%。从2006年以来,考虑到全行业板管带材生产能力,从总量上看已经满足国内市场需求。钢铁产品结构调整和优化的方向,应当是在提高产品质量的基础上,增加各大类品种钢材的高技术含量、高附加值产品的比重,以全面满足国内各用钢行业发展变化的需求。


2007年高技术含量、高附加值品种钢材产量大幅度增长。全年生产冷轧薄宽钢带1740.27万t,同比增长31.8%;冷轧薄板1563.83万t,同比增长25.2%;镀层板(带)1754.58万t,同比增长37.9%;涂层板(带)317.21万t,同比增长36.1%;电工钢板(带)415.57万t,同比增长23.5%。2007年以上5个品种钢材合计生产5791.48万t,占钢材生产总量的10.26%,比2006年提高0.67个百分点。2007年全年生产合金钢1660.77万t,比上年增加296.39万t,增长21.72%;全年不锈钢粗钢产量预计720万t,居世界第一位,世界一流工艺装备的生产量达到70%,国内市场占有率达到70%以上。


2007年钢铁高新技术含量产品产量状况


从钢材生产品种结构与国内市场表观消费品种结构的比较看,2007年生产板材19684.16万t,占总量的34.86%,比上年提高2.97个百分点;全年板材表观消费量18415.81万t,占总量的35.49%,比上年提高2.7个百分点。2007年板材生产量、消费量占总量的比重同步上升,需求比重大于生产比重0.63个百分点。


2007年长材生产量、消费量占总量的比重呈同步下降的趋势。全年生产长材26616.94万t,占总量的47.14%,比上年下降2.76个百分点;全年长材表观消费量24577.62万t,占总量的47.39%,比上年下降2.49个百分点。2007年需求比重大于生产比重0.25个百分点。2007年国内市场钢材表观消费量(含重复材,下同)51883万t,其中国产钢材供应50196万t,国产钢材的国内市场占有率达到96.75%,比2006年提高1个百分点。


3、钢铁产品出口上半年高增长,下半年明显回落


2007年我国出口钢材6264.63万t,比上年增长45.67%;出口钢坯642.61万t,比上年下降28.88%;全年进口钢材1687.06万t,比上年下降8.86%;进口钢坯24.21万t,比上年下降34.64%。2007年上半年出口钢材3379.05万t,钢坯436.99万t,折合粗钢4031.72万t;上半年进口钢材869.31万t,钢坯14.05万t,折合粗钢938.85万t。上半年进口、出口相抵净出口粗钢3092.87万t,比2006年上半年增加1986.71万t,增长179.6%,呈高增长态势。


2007年4月以来,国家有关部门连续出台降低出口退税率和加征出口关税措施后,政策效应已经明显发挥作用,改变了钢铁产品出口高增长的状况。2007年下半年出口钢材2885.58万t、钢坯205.62万t,折合粗钢3275.39万t;下半年进口钢材817.75万t、钢坯10.16万t,折合粗钢880.11万t。2007年下半年进口、出口相抵净出口粗钢2395.28万t,比上半年减少697.59万t,下降22.55%。2007年与2006年同期比较,上半年增长179.6%,下半年增长1.22%。其中4季度净出口粗钢同比减少331.19万t,下降24.46%,呈负增长态势。


上述情况表明,2007年比2006年全年增加净出口粗钢2015万t,绝大部分发生在上半年。国家采取限制钢铁产品出口措施后,其政策效应发挥作用十分明显,下半年出口转为基本持平,4季度负增长,这种发展趋势将延续到2008年。


2007年我国钢铁产业进出口状况


4、2008年钢铁市场发展趋势


1)国内市场需求保持旺盛势头


比2007年增长12%左右,房地产、汽车等行业继续保持高速增长。但是钢铁工业应该转变增长方式,不应盲目加大增长幅度,要注意总量控制,优化结构,重视提高质量,扩大品种,增加效益。


2)钢铁出口将有所下降


2007年出口量折合粗钢为7250万吨,2008年会低于这一水平,主要是政府能源业政策的限制,以及减少国际贸易摩擦的需要。


3)生产成本加大


由于原材料、能源涨价,贷款利率提高,钢铁生产成本上涨压力加大。


4)钢铁产业优化和调整结构的步伐加快


目前国内钢铁工业产能分布与市场需求的分布存在较大差异,生产装备产能落后。我国目前有1131座高炉,生铁产量4.65亿吨,平均41万吨/炉,而日本只有28座高炉,产量1.1亿吨,平均392.86万吨/炉,差距非常大。略……


第四节 我国经济发展环境分析


1、第10轮经济周期波动的新特点


2007年,我国GDP增长率达11.4%,成为第10轮经济周期上升阶段的第8年。第10轮经济周期是从2000年开始的。


1999年是上一轮(第9轮)经济周期的谷底年份,经济增长率为7.6%。2000年、2001年、2002年这三年,经济增长率分别回升到8.4%、8.3%和9.1%,从而进入新一轮经济周期。2003年至2007年的五年,经济增长率分别为10%、10.1%、10.4%、11.1%和11.4%。这五年,年均增长10.6%。


新中国成立以来,从1953年起开始大规模的工业化建设,到2007年,GDP增长率的波动共经历了10个周期。与前9轮经济周期相比,从2000年开始的本轮经济周期呈现出一个新特点:在我国以往历次经济周期中,上升阶段一般只有短短的一、二年,而本轮经济周期的上升阶段到现在已持续8年,即从2000年到2007年经济已连续8年在8%以上至11%左右的区间内平稳较快地运行。这表明,经济周期波动出现了新的波动形态,或者说出现了良性大变形,即经济周期波动的上升阶段大大延长,经济在上升通道内持续平稳地高位运行。这在新中国成立以来的经济周期波动史上还是从未有过的。


2、2007年物价走势出现新情况


2007年,我国居民消费价格上涨4.8%。这是自1997年后,11年来的最高点。从物价结构上看,影响这一轮CPI上涨的直接原因是2007年年中猪肉价格的上涨。2007年6月,猪肉等食品所带动的CPI上涨开始超过4%;8月至12月,CPI上涨均超过6%。总的看,这一轮物价上涨,原因是多方面的,既有总量原因,也有结构性原因;既有国内因素,也有国际影响;既有需求拉动因素,也有成本推动影响,还有市场预期因素等,是综合因素影响的结果。


3、“双防”的提出


2007年12月初,中央经济工作会议提出“双防”,2008年要把防止经济增长由偏快转为过热、防止价格由结构性上涨演变为明显通货膨胀作为宏观调控的首要任务。当前我国经济运行中一些长期积累的突出矛盾和问题还没有得到根本解决,同时,又出现了一些值得注意的新情况新问题。经济增长由偏快转为过热的趋势尚未缓解,价格上涨压力加大。经济波动的历史规律告诉我们,大起大落的要害是大起。如果经济过热,就要大调整;大调整就要大下岗,出现经济的大波动。同时,物价上涨关系到千家万户。“双防”之下的宏观调控,实施稳健的财政政策和从紧的货币政策。财政政策和货币政策是宏观调控的两大政策工具。20世纪90年代初以来,宏观调控政策取向已有四次转变。


1)1993年下半年开始,“双紧”


针对1992年~1993年上半年的经济过热,采取了“双紧”(“双适度从紧”)政策,即适度从紧的财政政策和适度从紧的货币政策,使经济运行成功地实现了“软着陆”,有效治理了严重的通货膨胀。


2)1998年开始,“一松一稳”


为了应对亚洲金融危机影响和国内需求不足问题,由适度从紧的财政政策转向扩张性的积极财政政策(即“松”的财政政策),由适度从紧的货币政策转向松紧适度的稳健货币政策。积极的财政政策有利于扩大总需求,防止经济下滑,拉动经济增长。稳健的货币政策既保证了对经济发展的必要支持,又防止了盲目放松银根,有利于防范金融风险;既抑制了通货紧缩,又防止了通货膨胀卷土重来。实践证明,积极的财政政策和稳健的货币政策是正确的,取得了显著成效,推动中国经济进入了新一轮经济周期。


3)2005年开始,“双稳健”


财政政策第三次转换方向,由扩张性的积极财政政策转向松紧适度的稳健财政政策。这是由于目前投资规模已经很大、社会资金增加较多,有必要也有条件转换财政政策的取向。货币政策则继续实行松紧适度的稳健货币政策,有所不同的是:2002年、2003年,在松紧适度中,略有从松,侧重点是抑制通货紧缩;2004年,在松紧适度中,则略有从紧,侧重点是防止通货膨胀;2005年,总体上说,侧重点仍然是防止通货膨胀,但在松紧适度中,不像2002年、2003年那样从松,也不像2004年那样从紧。


4)2007年12月,“一稳一紧”


即开始实施稳健的财政政策和从紧的货币政策。


4、国际经济对中国经济的影响


当前,国际油价、粮价、原材料价格不断变动和上涨,美国次贷危机影响广泛,美国、欧洲经济增长放缓,我们必须正确把握世界经济走势及其对我国的影响,充分认识外部经济环境的复杂性和多变性。这提醒我们,宏观调控要科学把握节奏和力度,尽可能长地保持经济平稳较快增长,防止大的起落。在“两防”中避免经济大的起落,这做起来不容易,但思想上要明确,要有清醒认识。


国际经济形势每天都在变化。2008年,宏观调控的难度加大,难在国际经济环境的不确定因素很多。如果美国经济衰退,世界经济都会受影响。要密切关注国际经济形势的变化,并根据我国经济社会的实际情况,及时调整政策,应对变化。英国首相最近也说,2008年对英国和世界上其他经济体都是艰难而危险的一年。国际经济对中国经济的影响表现在。


1)出口减少,经济增长下降


外部环境“趋冷”,使我国内部经济自动“降温”。如果宏观调控再紧缩,容易形成“超调”。美国经济增速下降1个百分点,会使我国经济增速下降1.3个百分点。


2)货币政策加息空间很小


美联储不断降息,中美之间利差倒挂,我国利率超过美国,且超过的幅度不断扩大。一般比较中美利差,是用美元一年期伦敦银行间同业拆借利率和我国一年期央行票据利率来比较。2007年初,美国利率高于中国近2.5个百分点。一年后,2008年1月30日,美元一年期伦敦银行间同业拆借利率为2.98%,中国央行本周新发行的一年期央行票据利率为4.0583%,反过来高于美国利率1.0783个百分点。现在,美国是防衰退,放松银根,降息,美元贬值;中国是防过热,收紧银根,加息,人民币升值。货币政策具有不同取向。在美联储不断降息的情况下,中美利差的扩大将会吸引更多的国际资金流入中国,加剧中国的流动性过剩。中国紧缩性货币政策的加息空间被一再压缩。


总体来看,虽然次级债危机的爆发增大了世界经济前景的不确定性,但2008年支撑世界经济增长的有利因素仍将强于不利因素,因此世界经济稳定较快增长的基本因素没有变。预计2008年世界经济增长率为4.8%,与2007年大体持平,而美国、欧元区和日本的经济增长速度大约为1.8%,2.3%和1.8%。预计2008年印度和俄罗斯经济增速在8%和7%左右,新兴市场国家会继续为世界经济增长提供动力。世界贸易组织WTO预测2007全球货物贸易量增长率将由2006年的9%下降到7%左右,2008年世界贸易增速与2007年基本持平。


第五节 行业相关政策、法规、标准


1、加强超硬刀具标准的研制


超硬刀具在国内已有很多市场,汽车、摩托车、航空、航天领域已大量使用超硬刀具,超硬刀具标准的研制将是以后工作的重点。《聚晶金刚石刀片》、《立方氮化硼刀片》等2项标准已列入国家标准制订计划,《聚晶金刚石和立方氮化硼车刀》等9项标准已列入行业标准制定计划。


2、标准化为产品服务,推动我国高档立方氮化硼刀具的技术进步


目前,我国在高档刀具市场失守,本土企业占有率仅为20%左右,随着我国制造业的发展,高档刀具需求上升,标准化工作应为行业技术进步服好务。


3、“十一五”国家科技支撑计划重点项目《高速高效切削工具的研究开发》


依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》的任务要求设置。重点支持高速高效刀具切削性能评价与设计技术、能源装备关键零件高性能数控刀具的开发、汽车关键零部件高性能数控刀具的开发、航空航天难加工零件高性能数控刀具的开发、高速列车关键零件高性能数控刀具的开发、数控机床用高速工具系统开发、高速高效刀具表面改性技术、超硬刀具研究与开发、超硬材料砂轮的开发、先进切削工艺与装备技术、共性技术研究等的研究和开发。


4、重视刀具材料和涂层技术


与发达国家相比,我国的涂层技术十分落后,新的涂层技术和装备完全依赖进口,即使引进了设备也不具备涂层新牌号的开发能力。发展涂层技术要从基础抓起,当前我国一些涂层公司走的是“依样画葫芦”的路子,缺少扎实的涂层基础理论研究的支持,而国外著名的涂层公司的技术都来自高等学校的研究,并随着高校科研工作的进展而不断提升,出现了涂层技术快速发展的局面。因此,“十一五”对涂层技术的科研安排应包括支持高等院校的基础研究和促进高校成果转化的项目。迅速拿出我们自己的涂层技术和设备,满足国内工具行业的需求。略……

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