中碳冷镦钢在线软化的研究论文
螺栓螺母是如何制造的？原来是烧红了“怼”出来的，长见识了！
高强度螺栓加工工艺为：热轧盘条－（冷拨）－球化（软化）退火－机械除鳞－酸洗－冷拨－冷锻成形－螺纹加工－热处理－检验 一，钢材设计 在紧固件制造中，正确选用紧固件材料是重要一环，因为紧固件的性能和其材料有着密切的关系。如材料选择不当或不正确，可能造成性能达不到要求，使用寿命缩短，甚至发生意外或加工困难，制造成本高等，因此紧固件材料的选用是非常重要的环节。 冷镦钢是采用冷镦成型工艺生产的互换性较高的紧固件用钢。由于它是常温下利用金属塑性加工成型，每个零件的变形量很大，承受的变形速度也高，因此，对冷镦钢原料的性能要求十分严格。 在长期生产实践和用户使用调研的基础上，结合 GB/T6478-2001 《冷镦和冷挤压用钢技术条件》 GB/T699-1999 《优质碳素结构钢》及目标 JISG3507-1991 《冷镦钢用碳素钢盘条》的特点，以 级， 级螺栓螺钉的材料要求为例，各种化学元素的确定。 C 含量过高，冷成形性能将降低；太低则无法满足零件机械性能的要求，因此定为 ％－ ％。 Mn 能提高钢的渗透性，但添加过多则会强化基体组织而影响冷成形性能；在零件调质时有促进奥氏体晶粒长大的倾向，故在国际的基础上适当提高，定为 ％－ ％。 Si 能强化铁素体，促使冷成形性能降低，材料延伸率下降定为 Si 小于等于 ％。 . 为杂质元素，它们的存在会沿晶界产生偏析，导致晶界脆化，损害钢材的机械性能，应尽可能降低，定为 P 小于等于 ％， S 小于等于 ％。 B. 含硼量最大值均为 ％，因为硼元素虽然具有显著提高钢材渗透性等作用，但同时会导致钢材脆性增加。含硼量过高，对螺栓，螺钉和螺柱这类需要良好综合机械性能的工件是十分不利的。 ^5 QSV\X 二，球化（软化）退火 沉头螺钉，内六角圆柱头螺栓采用冷镦工艺生产时，钢材的原始组织会直接影响着冷镦加工时的成形能力。冷镦过程中局部区域的塑性变形可达 60 ％－ 80 ％，为此要求钢材必须具有良好的塑性。当钢材的化学成分一定时，金相组织就是决定塑性优劣的关键性因素，通常认为粗大片状珠光体不利于冷镦成形，而细小的球状珠光体可显著地提高钢材塑性变形的能力。 对高强度紧固件用量较多的中碳钢和中碳合金钢，在冷镦前进行球化（软化）退火，以便获得均匀细致的球化珠光体，以更好地满足实际生产需要。 对中碳钢盘条软化退火而言，其加热温度多选择在该钢材临界点上下保温，加热温度一般不能太高，否则会产生三次渗碳体沿晶界析出，造成冷镦开裂，而对于中碳合金钢的盘条采用等温球化退火，在 AC1+(20-30%) 加热后，炉冷到略低于 Ar1 ，温度约 700 摄氏度等温一段时间，然后炉冷至 500 摄氏度左右出炉空冷。钢材的金相组织由粗变细，由片状变球状，冷镦开裂率将大大减少。 35\45\ML35\SWRCH35K 钢软化退火温度一般区域为 715 － 735 摄氏度；而 SCM435\40Cr\SCR435 钢球化退火加热温度一般区域为 740 － 770 摄氏度，等温温度 680 － 700 摄氏度。 三，剥壳除鳞 6TlkPM$~2 冷镦钢盘条去除氧化铁板工序为剥亮，除鳞，有机械除鳞和化学酸洗两种方法。用机械除鳞取代盘条的化学酸洗工序，既提高了生产率，又减少了环境污染。此除鳞过程包括弯曲法（普遍使用带三角形凹槽的圆轮反覆弯曲盘条），喷九法等，除鳞效果较好，但不能使残余铁鳞去净（氧化铁皮清除率为 97 ％），尤其是氧化铁皮粘附性很强时，因此，机械除鳞受铁皮厚度，结构和应力状态的影响，使用于低强度紧固件（小于等于 级）用的碳钢盘条。高强度紧固件（大于等于 级）用盘条在机械除鳞后，为除净所有的氧化铁皮，再经化学酸洗工序即复合除鳞。 对低碳钢盘条而言，机械除鳞残留的铁皮容易造成粒拔模不均匀磨损。当粒拔模孔由于盘条钢丝摩擦外温时粘附上铁皮，使盘条钢丝表面产生纵向粒痕，盘条钢丝冷镦凸缘螺栓或圆柱头螺钉时，头部出现微裂纹的原因， 95 ％以上是钢丝表面在拉拔过程中产生的划痕所引起。因此，机械除鳞法不宜用来高速拉拔。 四，拉拔 拉拔工序有两个目的，一是改制原材料的尺寸；二是通过变形强化作用使紧固件获得基本的机械性能，对于中碳钢，中碳合金钢还有一个目的，即是使盘条控冷后得到的片状渗碳体在拉拔过程中尽可能的破解，为随后的球化（软化）退火得到粒状渗碳体做好准备，然而，有些厂家为降低成本，任意减少拉拔道次，过大的减面率增加了盘条钢丝的加工硬化倾向，直接影响了盘条钢丝的冷镦性能。 如果各道次的减面率分配不合适，也会使盘条钢丝在拉拔过程中产生扭转裂纹，这种沿钢丝纵向分布，周期一定的裂纹在钢丝冷镦过程中暴露。此外，拉拔过程中如润滑不好，也可造成冷拔盘条钢丝有规律地出现横裂纹。 盘条钢丝出出粒丝模口上卷同时的切线方向与拉丝模不同心，会造成拉丝模单边孔型的磨损加剧，使内孔失圆，造成钢丝圆周方向的拉拔变形不均匀，使钢丝的圆度超差，在冷镦过程中钢丝横截面应力不均匀而影响冷镦合格率。 盘条钢丝拉拔过程中，过大的部分减面率使钢丝的表面质量恶化，而过低的减面率却不利于片状渗碳体的破碎，难以获得尽可能多的粒状渗碳体，即渗碳体的球化率低，对钢丝的冷镦性能极为不利，采用拉拔方式生产的棒料和盘条钢丝，部分减面率直控制在 10 ％－ 15 ％的范围内。 五，冷锻成形 通常，螺栓头部的成形采用冷镦塑性加工，同切削加工相比，金属纤维（金属留线）沿产品形状呈连续状，中间无切断，因而提高了产品强度，特别是机械性能优良。 冷镦成形工艺包括切料与成形，分单工位单击，双击冷镦和多工位自动冷镦。一台自动冷镦机分别在几个成型凹模里进行冲压，镦锻，挤压和缩径等多工位工艺。 单工位或多工位自动冷镦机使用的原始毛坯的加工特点是由材料尺寸长 5 － 6 米的棒料或重量为 1900 － 2000KG 的盘条钢丝的尺寸决定的，即加工工艺的特点在于冷镦成型不是采用预先切好的单件毛坯，而是采用自动冷镦机本身由棒料和盘条钢丝切取和镦粗的（必要时）毛坯。 在挤压型腔之前，毛坯必须进行整形。通过整形可得到符合工艺要求的毛坯。在镦锻，缩径和正挤压之前，毛坯不需整形。毛坯切断后，送到镦粗整形工位。该工位可提高毛坯的质量，可使下一个工位的成型力降低 15 － 17 ％，并能延长模具寿命，制造螺栓可采用多次缩径。 1. 用半封闭切料工具切割毛坯，最简单的方法是采用套筒式切料工具；切口的角度不应大于 3 度；而当采用开口式切料工具时，切口的斜角可达 5 － 7 度。 2. 短尺寸毛坯在由上一个工位向下一个成型工位传递过程中，应能翻转 180 度，这样能发挥自动冷镦机的潜力，加工结构复杂的紧固件，提高零件精度。 3. 在各个成型工位上都应该装有冲头退料装置，凹模均应带有套筒式顶料装置。 4. 成型工位的数量（不包括切断工位）一般应达到 3 － 4 个工位（特殊情况下 5 个以上）。 5. 在有效使用期内，主滑块导轨和工艺部件的结构都能保证冲头和凹模的定位精度。 6. 在控制选料的挡板上必须安装终端限位开关，必须注意镦锻力的控制。 在自动冷镦机上制造高强度紧固件所使用的冷拨盘条钢丝的不圆度应在直径公差范围内，而较为精密的紧固件，其钢丝的不圆度则应限制在 1/2 直径公差范围内，如果钢丝直径达不到规定的尺寸，则零件的镦粗部分或头部就会出现裂痕，或形成毛刺，如果直径小于工艺所要求的尺寸，则头部就会不完整，棱角或涨粗部分不清晰。 冷镦成型所能达到的精度还同成型方法的选择和所采用的工序有关。此外，它还取决于所用的设备的结构特点，工艺特点及其状态，工模具精度，寿命和磨损程度。 冷镦成型和挤压使用的高合金钢，硬质合金模具的工作表面粗糙度不应大 Ra=, 这类模具工作表面的粗糙度达到 Ra= 时，具有最高寿命。 六，螺纹加工 螺栓螺纹一般采用冷加工，使一定直径范围内的螺纹坯料通过搓（滚）丝板（模），由丝板（滚模）压力使螺纹成形。可获得螺纹部分的塑性流线不被切断，强度增加，精度高，质量均一的产品，因而被广泛采用。 为了制出最终产品的螺纹外径，所需要的螺纹坯径是不同的，因为它受螺纹精度，材料有无镀层等因素限制。 滚（搓）压螺纹是指利用塑性变形使螺纹牙成形的加工方法。它是用带有和被加工的螺纹同样螺距和牙形的滚压（搓丝板）模具，一边挤压圆柱形螺坯，一边使螺坯转动，最终将滚压模具上的牙形转移到螺坯上，使螺纹成形。 滚（搓）压螺纹加工的共同点是滚动转数不必太多，如果过多，则效率低，螺纹牙表面容易产生分离现象或者乱扣现象。反之，如果转数太少，螺纹直径容易失圆，滚压初期压力异常增高，造成模具寿命缩短。 滚压螺纹常见的缺陷：螺纹部分表面裂纹或划伤；乱扣；螺纹部分失圆。这些缺陷若大量发生，就会在加工阶段被发现。如果发生的数量较少，生产过程注意不到这些缺陷就会流通到用户，造成麻烦。因此，应归纳加工条件的关键问题，在生产过程控制这些关键因素。 七，热处理 高强度紧固件根据技术要求都要进行调质处理。热处理调质是为了提高紧固件的综合机械性能，以满足产品规定的抗拉强度值和屈强比。 热处理工艺对高强度紧固件尤其是它的内在质量有着至关重要的影响，因此，要想生产出优质的高强度紧固件，必须要有先进的热处理技术装备。 由于高强度螺栓生产量大，价格低廉，螺纹部分又是比较细微相对精密的结构，因此，要求热处理设备必须具备生产能力大，自动化程度高，热处理质量好的能力。进入 20 世纪 90 年代以来带有保护气氛的连续式热处理生产线已占主导地位，震底式，网带炉尤其适用于中小规格紧固件的热处理调质。调质线除了炉子密封性能好以外，还具有先进的气氛，温度和工艺参数计算机控制，设备故障报警和显示功能。高强度紧固件从上料－清洗－加热－淬火－清洗－回火－着色到下线，全部自动控制运行，有效保证了热处理质量。 螺纹的脱碳会导致紧固件在未达到机械性能要求的抗力时先发生脱扣，使螺纹紧固件失效，缩短使用寿命。由于原料的脱碳，如果退火不当，更会使原材料脱碳层加深。调质热处理过程中，一般会从炉外带进来一些氧化气体。棒料钢丝的铁锈或冷拔后盘条钢丝表面上的残留物，入炉加热后也会分解，反应生成一些氧化性气体。例如，钢丝的表面铁锈，它的成分是碳酸铁及氢氧化物，在加热后将分解成 CO2 及 H2O ，从而加重了脱碳。研究表明，中碳合金钢的脱碳程度较碳钢严重，而最快的脱碳温度在 700 － 800 摄氏度之间。由于钢丝表面的附着物在一定条件下分解化合成 CO2 和 H2O 的速度很快，如果连续式网带炉炉气控制不当，也会造成螺丝脱碳超差。 高强度紧固件当采用冷镦成形时，原材料和退火的脱碳层不但仍然存在，而且被挤压到螺纹的顶部，对于需要淬火的紧固件表面，得不到所要求的硬度，其机械性能（特别是强度和耐磨性）降低。另外，钢丝表面脱碳，表层与内部组织不同而具有不同的膨胀系数，淬火时有可能产生表面裂纹。 为此，在淬火加热时要保护螺纹顶部不脱碳，还要对原材料已脱碳的紧固件进行适度的覆碳，把网带炉中的保护气氛的优势调到和被覆碳的零件原始含碳量基本相等，使已脱碳的紧固件慢慢恢复到原来的含碳量，碳势设定在 ％－ ％为宜，覆碳温度与淬火加热相同，不能在高温下进行，以免晶粒粗大，影响机械性能。 紧固件在调质淬火过程中可能出现的质量问题主要有：淬火态硬度不足；淬火态硬度不均；淬火变形超差；淬火开裂。现场出现的这类问题往往与原材料，淬火加热和淬火冷却有关，正确制订热处理工艺，规范生产操作过程，往往可以避免此类质量事故。 八，最后 综上所述，影响高强度紧固件品质的工艺因素有钢材设计，球化退火，剥壳除鳞，拉拨，冷镦成形，螺纹加工，热处理等方面，有时则是诸种因素的叠加。 希望给你带来一点帮助~~~~
1、S：Steel(钢)；2、W：Wire(线)；3、R：Rod(棒)；4、C：Cold（冷却）；5、H：Heading（镦它的外文名为：steel wire cold heading。中文名为：冷镦钢。扩展资料：SWRCH35K，一种化学品，在常温下利用金属塑性加工成型,材料内部组织严密、产品的机械性能好、加工材料损失少、生产效益高、能量消耗低、产品尺寸精度高、表面光洁度好。被广泛用于螺栓、螺帽、螺钉的制做,以及用于自行车、汽车、机械设备、电器、航空设备、照相机、建筑业等行业的零件制作。化学成份：C： Mn: Si:≤ S:≤ P:≤。SWRCH各型号适用不同螺栓：1、低强度( 500 N/mm2 以下或 60000 psi 以下 )的螺栓使用一般软钢材，一般使用 SAE 1008 或是 JIS SWRM 8( 或 SWRCH 8 )。2、较低强度( 600 N/mm2 或74000 psi )的螺栓使用一般软钢材，但限定含碳量等级，一般使用 SAE 1010 - 1015或是JIS SWRM 10 - 15( 或 SWRCH 10 – 15 )。3、较高强度( 800 N/mm2 或125000 psi )的螺栓中碳钢，低碳硼钢加淬火及回火，一般使用 SAE 1035 - 1040或是SWRCH 35K – 40K。冷镦钢成型用钢，冷镦是在室温下采用一次或多次冲击加载，广泛用于生产螺钉，销钉，螺母等标准件。冷镦工艺可节省原料，降成本，而且通过冷作硬化提高工件的抗拉强度，改善性能。冷镦用钢必须其有良好的冷顶锻性能，钢中S和P等杂质含量减少，对钢材的表面质量要求严格，经常采用优质碳钢，若钢的含碳钢大于，应进行球化退火热处理，以改善钢的冷镦性能。冷镦钢盘条的钢种一般为低、中碳优质碳素结构钢和合金结构钢。冷镦钢产品主要用于汽车、造船、设备制造、电子、家电、自行车、工具、轻钢结构、建筑等行业。冷镦钢因冷成型性能良好，在机械加工行业用冷拔代替热轧材冷切削机加工，这种工艺的优点是在节约大量工时的同时，金属消耗可以降低10%~30%。用冷镦加工方法制造紧固件、连接件(如螺栓、螺母、螺钉、铆钉等)用的钢称为冷镦钢，俗称铆螺钢。通常使用的有调质型合金钢、低温回火型合金结构钢、低碳低合金高强度钢、铁素体-马氏体双相钢等。冷镦是在常温下利用金属塑性成形的。采用冷镦工艺制造紧固件，不但效率高、质量好，而且用料省、成本低。但是冷镦工艺对原材料的质量要求较高。
钢铁行业碳中和研究论文
双碳 钢铁工业是典型的资源、能源密集型行业。2021年，我国粗钢产量高达亿吨，占全球粗钢产量的约53%；我国钢铁行业碳排放占全球钢铁碳排放的60%以上，占全国碳排放总量的15%，是国内31个制造业门类中碳排放量最大的行业。因此，在“十四五”要求更为严格的能耗“双控”和“双碳”目标下，钢铁工业是实现绿色低碳发展的关键领域。 近期，中共中央国务院印发了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》及《2030年前碳达峰行动方案》；为了推动我国钢铁工业“双碳”目标的实现，《钢铁行业碳达峰及降碳行动方案》也即将发布。在多个顶层设计文件的指导下，钢铁工业的降碳减排路径也逐渐明晰，可以概括为以下5个方面。 第一，推动绿色布局，包括优化产业布局、严禁新增产能、继续淘汰落后产能，壮大绿色物流等。一方面，通过优化布局引导钢铁项目向生产基地聚集发展，通过兼并重组提高产业集中度、优化资源配置，进而加快实现技术突破和绿色发展。《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见（征求意见稿）》指出，到2025年，钢铁行业集中度CR5/CR10分别要达到40%/60%（该指导意见最终出台时未提及这一集中度目标）。2020年，我国前10家钢铁企业粗钢产量合计为万吨，占全国总产量的，与日、韩、俄、美等国家存在较大差距——日本前两大钢企产业集中度高达，美国前三大钢企占比，俄罗斯前四大钢企占比达，韩国前两大钢企占比更是高达，印度前三大钢企占比也达到了。为此，我们应通过兼并重组提高产业集中度，加速产业资源整合和产业链延伸，提高投资效率和科技创新水平，促进钢铁产业结构调整和绿色低碳转型。另一方面，切实改变“北钢南运”现象，减少不必要的物流运输等过程，进而降低碳排放。 第二，节能及提升能效，包括推广先进适用节能低碳技术，深挖节能降碳潜力，强化数字化、智能化技术应用，推动实现钢铁工业的智慧制造等。根据中国钢铁工业协会会员单位能耗统计，2020年吨钢综合能耗为千克标准煤/吨，同比下降千克标准煤/吨。尽管我国吨钢综合能耗指标已位于世界先进行列，但钢铁工业体量大，行业绿色发展水平不均衡，仍有较大节能减排潜力。我国钢铁行业余热资源利用率低，大型钢铁企业的余热利用率为30%~50%，与国际先进水平（90%）存在明显差距。因此，通过提高余热余能自发电率、推动低品位余热供暖发展，将钢铁企业的自发电率从当前的53%提高到60%以上，基本满足自身用电需求，对于钢铁工业的低碳发展具有重要意义。 此外，钢铁企业数字化转型也是低碳减排的需要。有调研结果表明，我国仅有不到1/3的企业开始着手数字化试点或转型工作，极少数钢铁企业有清晰且符合整体业务发展的数字化战略。因此，未来，钢铁企业还可以通过加强数字化管理、推动智慧制造，助力生产过程的绿色化、集约化、互联化，从而降低生产过程碳排放。 第三，优化用能及流程结构，有序发展短流程电炉钢工艺，推动原燃料结构优化、促进清洁能源替代。2020年，我国长流程生产的粗钢占全国总产量的，远高于全球平均水平（）。长流程炼钢的碳排放强度为吨二氧化碳/吨粗钢，是短流程炼钢的3倍以上，因而推行全废钢的电炉工艺是钢铁工业最终实现碳达峰、碳中和的重要途径。然而，目前推进短流程炼钢存在成本高、废钢质量和供给不稳定等诸多阻力，优化燃料结构、降低铁钢比，提高清洁能源比例，是实现我国钢铁工业降碳减排短期目标的关键。我国钢铁行业能源结构高碳化，化石燃料燃烧产生的碳排放占行业排放的80%以上，其中煤、焦炭(3415, , )占能源投入总量的比例近90%，促进清洁能源的替代将对钢铁行业碳达峰、碳中和起到强有力的推动作用。 第四，构建循环经济产业链，包括区域能源资源整合、固废资源化利用、推动钢化联产。《指导意见》指出，推进产业间耦合发展，构建跨资源循环利用体系，力争率先实现碳排放达峰。钢铁行业应通过构建循环经济产业链，充分开发利用钢铁生产过程中富含一氧化碳、氢气等副产品的附加值，加速企业转型升级，构筑互利共赢的产业链供应链合作体系，实现资源能源的高效处置利用。 第五，应用突破性低碳技术，包括电解还原、氧气高炉、非高炉冶炼以及CCS（碳捕获与封存）/CCUS（碳捕获、利用与封存）等。通过以再生能源为基础的技术创新，实现冶炼过程完全零排放，是实现“双碳”目标的关键。目前，国内外已经开展了大量关于氢冶金、电解还原等绿色低碳技术的探索，如国际层面的日本COURSE50（日本环境和谐型炼铁工艺技术开发项目）、德国“以氢代煤”、韩国COOLSTAR（氢还原炼铁工艺项目）、奥钢联H2FUTURE（无二氧化碳工业氢试制工厂）、欧盟ULCOS（超低二氧化碳炼钢）、瑞典HYBRIT（突破性氢能炼铁）等项目；国内层面，中国宝武与中核集团、清华大学签订了有关合作框架协议，积极探索低碳冶金工艺，河钢、酒钢、邢钢等多家企业也开启了低碳冶金的创新研发工作。超前布局低碳冶金前沿技术领域，不仅可以推动钢铁行业绿色低碳转型，对于掌握行业领先的核心技术、形成自主知识产权、增强技术保障、提高竞争力也具有重大战略意义。 《2030年前碳达峰行动方案》指出，工业领域要加快绿色低碳转型和高质量发展，力争率先实现碳达峰。在能耗“双控”和“双碳”目标下，钢铁工业面临巨大压力。作为国民经济重要的基础产业，钢铁产量与国民经济发展需要密切相关，在压减钢铁产能的同时，保障好下游需求是减排工作的难点。因此，未来逐步降低产量是钢铁工业实现碳达峰的重要条件，引导钢铁企业由以量取胜的发展模式向高质量发展模式转变至关重要。 短期内，电炉炼钢的节能环保效益无法在经济效益中体现，推广相对成熟的节能减排技术是当前落实减排工作最直接有效的办法。然而，节能减排技术的应用需要大量的前期资金投入，压缩了企业的利润空间，给企业带来了一定的运营压力。因此，一方面，应将钢铁行业尽快纳入全国碳市场，利用市场化机制配置资源，降低钢铁行业的减排成本；另一方面，企业自身应做好节能减排技术的减排潜力与成本评估，选择“性价比”高的减排技术，做好“技术组合”。大型钢企更应发挥“头雁”作用，主动承担社会责任，披露碳排放情况，接受社会各界的监督。
我们在前期报告中总结了 历史 上通胀周期的演化规律，分析了本轮大宗商品上涨原因、走势。国务院常务会议多次部署大宗商品保供稳价问题，集中在财税手段增加进口减少出口、金融手段打击炒作，加强预期引导，取得了较好效果，但短期内供需矛盾尤其是供给不足明显，大宗商品上涨预期仍存。供给不足既与海外疫情和地缘政治关系有关，也与国内政策执行有关，包括落实碳达峰碳中和以及环保限产的供给冲击。
目前我国钢铁工业的二氧化碳排放量高达18亿吨，占我国碳排放总量的15%，是仅次于火电的第二大排放来源，也是落实碳达峰碳中和目标的重中之重。同时，当前钢铁引领的大宗商品价格上涨以及对消费品的传导已经对宏观经济、微观经营、居民购买力产生影响，影响了各经济主体的利益分配。本篇报告以钢铁行业为例，探讨碳达峰碳中和目标下的政策执行对经济尤其是利益分配的影响。具体讨论四大问题：我国钢铁行业有哪些特征并如何影响碳达峰碳中和目标的实现？当前钢铁产业的上下游供需格局如何？“碳达峰碳中和”目标和环保限产下的钢铁价格会如何演化？将产生哪些经济影响？
一、我国钢铁行业有哪些特征？如何影响碳达峰碳中和目标的实现？
1、总量上，以粗钢衡量的钢铁产量高、增速快，是钢铁行业碳排放总量居高不下的重要原因，这也意味着如何降低粗钢产量将是未来碳中和实施路线不可回避的难题。 2020年我国粗钢产量首次超十亿吨，占全球产量的份额超过50%。同时，近年来中国粗钢产量增速显著高于全球，2018-2020年中国粗钢产量增速分别为、和，分别较全球（除中国）增速高出、和个百分点。
2、产业结构上，钢铁产业集中度低，行业资源整合空间大。碳中和为我国钢铁产业集中度提升带来新的机遇，行业资源整合后有助于提升钢企进口铁矿石时的议价能力，保障供给的稳定性，提高发展的安全性，预防输入性通胀风险。从横向比较来看， 2019年美国、日本、印度和韩国钢铁产业产量前3家企业的产业集中度（CR3）在50%至90%之间，而中国钢铁产业集中度CR3仅为。 从纵向比较来看， 截至2020年末，中国钢铁行业CR10集中度为，较2016年仅提高个百分点，与2016年工信部发布的60%目标相距甚远。 长期以来，钢铁行业存在制约产业集中度提升的三大因素。 一是钢铁企业的地方政府管理特征阻碍了大规模跨区并购；二是融资能力不足，限制了钢铁企业发起整合并购的能力；三是钢铁企业同质化竞争，经营者缺乏并购动力。
3、区域结构上，炼钢企业地域布局不平衡，河北等重点地区面临的减碳压力较大，减碳限产可能带来区域经济发展压力。今年碳中和的全国性政策机制与实施路线逐步成形，还需要对钢铁生产重点领域的重点地区予以政策支持，保障经济的稳健运行。 从区域分布看，一是我国钢铁生产主要集中在北方，而钢铁需求主要集中在南方。2020年河北省粗钢产量接近亿吨，占全国炼钢产量的，位居全国首位，是第二名江苏省的两倍。二是河北省内钢铁生产分布也不均衡，唐山市钢产量占全省总产量50%以上，邯郸市钢产量占比约20%。
4、生产工艺上，钢铁生产工艺流程长，碳排放量相对较高。 我国长流程炼钢工艺的生产原料主要是铁矿石、焦煤等，同时生产过程中由于前期投入资金较大，一旦开工高炉不能停工，焦煤炼化对环境污染较为严重。当前我国长流程转炉炼钢的产量占比接近90%，显著高于全球平均的。 钢铁的低碳发展要求炼钢工艺的创新发展，未来以废钢为原材料、以电弧炉为的短流程炼钢厂占比将逐步上升，这将有助于降低我国对铁矿石的依赖，规避国际铁矿石价格冲击带来的输入性通胀风险。
5、与供给侧改革侧重去产能不同，当前碳达峰碳中和背景下，政策重点在于钢铁行业去产量、降低碳排放，供需矛盾短期内难以缓解，钢铁行业利润有望持续修复。 2021年1-4月规模以上钢铁行业的利润总额亿元，同比增超4倍，利润率为，高于去年同期的和去年底的。
二、如何看待当前钢铁产业的上下游供需格局？
1、上游供给偏紧，铁矿石、焦炭、废钢等原材料价格高位震荡。 1）我国铁矿石对外依存度超过80%，而铁矿石由海外垄断且价格弹性高，是影响钢铁企业生产经营最重要的外生变量。今年进口铁矿石价格暴涨，影响到钢铁企业生产经营，构成输入性通胀因素，铁矿资源保障难题凸显。从近期进口铁矿石价格来看，高品位矿的涨幅更大，反映出钢厂对高品位矿的需求更高。2）国内焦炭供给弹性主要是由去产能政策决定，今年初焦化去产能政策实施使得焦炭市场供需错配，焦炭价格大涨，国内钢厂焦炭总库存快速下降。焦炭与铁矿石价格大幅度上涨使得钢厂长流程路线的成本优势减弱，短流程电弧炉炼钢的经济性增强，带动了废钢需求的提升，而废钢供给受限使得废钢价格居高不下。总体来看，钢铁产业供应链安全、资源能源保障面临挑战。
2、国内地产需求韧性较强、基建需求和制造业用钢需求回升，支撑钢厂高钢价、高利润。 1）地产、基建用钢需求波动是影响钢铁总需求的核心因素，建筑、机械消费量占比分别为59%、16%。2021年经济恢复性增长延续，地产投资韧性较强，基建投资低位回升，建筑用钢量高于往年。2）中下游制造业设备投资有望进入上行周期，今年1-4月制造业投资累计同比增长，两年平均增速较1-3月上升个百分点，反映4月制造业持续回暖。制造业投资走强推动相关板材用钢需求，制造业中机械、 汽车 、家电行业产销持续增长，我国钢铁需求将平稳向好。预计2021年钢材消费增长仍将延续。
3、海外制造业用钢需求走强，海外市场供需错配持续，国际国内钢价走阔导致钢企出口动力强，不利于国内钢铁供给。 据世界钢铁协会的短期预测，2021年全球钢铁需求同比增长，而除中国外钢铁需求同比增长。发达经济体制造业活动持续扩张，海外制造业走强拉动国际钢材需求。而海外粗钢产能利用率仍在爬升阶段，整体尚低于疫情前水平，市场供需错配导致国际钢材价格加速上涨。我国疫情控制后复工复产较早，粗钢供给强于需求恢复，国内钢价涨幅远远低于国际，国际国内钢铁价格价差走阔。去年四季度以来，我国钢材出口触底回升，2021年1-4月份我国钢材出口量同比大幅增长。国内钢企出口动力强，不利于国内钢铁供给。
三、碳达峰碳中和目标以及环保限产下的钢铁价格会如何演化？
1、2021年供给收缩预期增强是新一轮钢价走强的核心因素。中长期目标执行短期化引发的钢铁供需失衡远超供给侧结构性改革。 短期行政式的供给限产执行力度都相对较强，全国钢材价格已远远超出2016-2017年供给侧改革时期水平。 一方面，国家减碳限产的中长期目标短期化，不断加强限产预期。另一方面，地方行政式环保限产政策执行力度较强，时空范围有扩大趋势。 今年钢铁行业开启去产能“回头看”，各地环保督察组已经展开了现场检查，违规企业生产节奏需要做出调整。若限产范围进一步扩大、执行力度进一步加码，钢材价格或将进一步上涨。
2、5月监管政策开始纠偏，限产预期短暂让位于保供稳价，短期钢价回落。 年初以来国内外大宗商品价格暴涨已经积累了一定泡沫，现货市场受到贸易商投机炒作的助推，期货市场还受到流动性充裕以及市场情绪的影响。5月以来中央集中出台的保供稳价举措，主要集中在财税手段增加进口减少出口、金融端打击恶性炒作，持续引导预期。短期钢价回落，市场对政策面的预期边际变化，但供需矛盾的根本问题尚未解决。
3、展望后市我们有两点判断：一是大宗商品牛市并未见顶，钢价短期盘整后还将有下一波的上涨，主要基于供需矛盾短期难以缓解以及流动性尚未转向。二是大宗商品走势分化，钢铁等碳达峰及环保限产行业走势较强。
四、碳达峰碳中和目标下的钢铁行业如何影响经济利益分配？
1、钢价大幅上涨将引发三大风险：宏观滞胀风险、微观经营破产倒闭风险、下游消费品涨价和居民购买力下降风险
一是钢价上涨使得中下游的中小微企业破产风险上升。 已有部分领域出现了“多生产多亏损”和间歇性停产的情况。钢价上涨导致机械铸造企业订单盈利空间弱化，且采购环节需要现金结算使得企业面临资金周转困难。
二是钢价上涨已有向终端消费品价格传导的趋势，可能导致居民购买力降低引发需求走弱。 今年一些耐用消费品及生活必需品行业均出现了成本驱动的涨价。家电行业企业因承受铜、铝、钢等大宗商品上涨的压力纷纷宣布涨价。这导致消费者购买意愿降低，五一旺季期间零售量同比下滑。
三是如果继续严格实施钢铁产量负增长等举措，供需矛盾加剧，中下游将面临原材料缺乏、价格高涨的停产风险，中下游破产倒闭后中上游的需求难以持续，即宏观滞胀风险。
2、当前碳达峰碳中和行政式减产将产生四大利益再分配：上中下游行业、大中小企业、国企与民企、限产与非限产企业
一是碳达峰碳中和助推钢材价格大涨，使得上中下游企业的利益再分配。 1）上游的大宗商品大涨挤压了中下游企业的利润。今年制造业多数行业利润率普遍修复，但是包括钢铁在内的中上游利润率的涨幅明显高于下游制造业。2）中下游的中小微企业经营风险上升。尽管目前下游需求平稳尚且维持高钢价、高利润，一旦中下游企业成本上升挤压经营性现金流，盈利空间弱化导致企业暂停接单，抗风险能力下降，中下游破产企业倒闭后中上游的需求景气度难以持续。
二是碳达峰碳中和限产推动大宗商品上涨，将加剧国企民企之间的分化，降低资源配置效率。 碳达峰碳中和 相对利好钢铁等上游行业，目前国企在上游行业的占比较高，将进一步扩大国企相对民营企业的优势。
三是碳达峰碳中和长期将有利于排放较低的大型钢铁企业发展，不断挤压中小钢铁企业发展空间，产生大中小企业利益再分配。 国内的大型钢铁企业基本完成了超低排放改造，未来如果二氧化碳排放超过配额的企业将需要从市场购买配额，这种局面下中小钢铁企业将丧失成本优势，而大型钢铁企业长期以来的环保优势将转化为成本优势。碳达峰碳中和目标将促进钢铁产业摆脱粗放竞争的格局，有助于产业集中度水平的提升。龙头钢企将凭借成本及绿色制造优势不断扩张规模，持续提升盈利能力，而效率低下的中小钢企则面临环保成本及产量受限的双重挤压，将被收购或退出市场。
四是碳达峰碳中和将推动市场份额在限产企业与非限产企业之间再分配。 非限产企业挤出了重点钢企的产量，重点钢铁企业产量占比在2018、2019年连续下行。2021年限产区域的执行力度较强，唐山钢铁集团4月粗钢产量同比大降，今年1-4月粗钢产量累计同比下降18%。短期唐山等限产地区的供给缺口由非限产地区钢企补充，部分地区的行政限产政策只会改变全国钢厂之间的分配。
风险提示： 限产政策执行力度放松；钢铁需求大幅不及预期；原材料供应风险不断加剧。
2020年12月，中央经济工作会议中明确要求将“做好碳达峰、碳中和工作”作为2021年的重点任务之一，并提出要抓紧制定2030年前碳排放达峰的行动方案，支持有条件的地方率先达峰。围绕碳达峰、碳中和的目标节点，2021年全国工业和信息化工作会议指出，钢铁行业作为能源消耗高密集型行业，要坚决压缩粗钢产量，确保粗钢产量同比下降。作为钢铁行业履行碳达峰、碳中和的关键手段，氢冶金技术已经成为绿色低碳发展钢铁冶炼的重要抓手。
新技术助力低碳排放
钢铁生产过程中的碳排放主要来自三个过程：一是将铁矿石还原成生铁；二是将生铁进一步脱碳制成粗钢；三是将粗钢加工成型获得钢材产品。其中，第一步的还原过程中产生了占整个钢铁生产过程高达90%的碳排放量。因此，降低还原过程的碳排放，对于钢铁行业的低碳可持续发展至关重要。在氢冶金技术中，将原本完全依靠碳还原的炼铁工艺，采用氢气替代碳作为还原剂，从而大大降低了碳还原剂的消耗和二氧化碳等污染物的排放。
按照制氢生产、炼钢利用和减碳支持三个方面来讲，氢冶金技术的重点是制氢生产技术。制氢过程是一次能源向二次能源的转化，考虑到实际生产和应用环节，其还涵盖了氢能储存、氢能运输设备和技术。国内外钢铁企业都开展了煤基法、气基法、电解法、核能制氢等多种制氢方式的研究开发。相比而言，我国钢铁企业并不落后。目前，电解水制氢的工艺尚不完善，专利申请较少，也未形成保护壁垒，而电解水所带来的污染最小，降低碳排放、实现碳中和的作用最大，具有可持续发展意义。瑞典钢铁公司、德国西门子奥钢联、意大利特诺恩集团、美国米德雷克斯技术公司等多家欧美企业，都开展了电解制氢的绿氢项目。结合我国的资源条件和技术条件看，国内的光伏、风电等清洁能源替代化石能源发电已经初具规模，国内钢铁企业也完全具备开展“零排放发电+电能制氢”的绿氢项目的能力。
在炼钢利用方面，也就是在使用氢气还原铁的生产阶段，应更多地考虑如何提高氢气还原效率和炼铁炼钢生产率，从而达到进一步节能减排的效果。在目前的原材料体系和工艺条件下，各钢铁企业都尝试了不同的混合气、气煤混合等还原剂成分组合，以及调整控制还原工艺的参数，来实现还原铁效果的突破。前景最为明朗的是，二次资源的回收利用已经成为氢冶金相关技术领域的确定性研发方向和发展机会，由于我国钢铁产业链较为完善，“三废”资源回收利用具有超大规模市场和相关政策支持，使得钢铁企业能够在氢冶金工艺中利用二次资源提高生产线的综合生产率和资源利用率，通过对废气、废水、废料的循环利用，不仅能够实现节能减排，也能够降低生产成本，提高产品毛利率。并且，随着产业链核心部件的系统升级，以及5G、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术的发展，钢铁企业应把握信息技术在氢冶金相关技术领域的应用机遇，利用新的计算机控制系统和方法合理调配氢气用量，提高还原反应效率，进一步降低能耗，提高产率和产品质量。
在减碳支持方面，随着碳中和目标的逐步落实，除了制氢生产和炼钢工艺的研发投入，钢铁企业还需要对相关支持设备和配套技术进行改进，保障氢气生产、使用、储存的安全性，淘汰落后产能的生产线，优化企业资源调配。由于国家层面对高能耗低附加值的钢产品将进行常态化产量压减，势必刺激钢材产品市场价格上涨，同时，由于碳排放已经逐步成为钢铁企业生产成本的重要因素，企业应当积极利用发展趋势，大力开展技术研发，拓展专利权等知识产权价值利用空间和融资渠道，利用碳排放权交易开展兼并重组，促进企业的整体低碳转型，提高行业竞争力。
“头部企业”注重“氢”专利
企业研发投入在形成无形资产之前，所产生的费用均作为研发费用在年报报表中列报，当研发项目满足了无形资产确认条件，将被计入报表的无形资产项目，因此，可以从钢铁企业的研发费用和无形资产列报情况以及氢冶金技术研发能力和进展作出比较。下表中列出了部分国内钢铁企业上市公司的部分经营数据和专利申请情况，其中专利申请量是以2001年1月1日至2021年3月31日的公开数据为基础，考虑到部分公司的2020年年报尚未公布以及2020年的疫情影响，表中的研发费用和无形资产以2019年年报数据为基础。
隶属于宝武集团的宝钢股份由于其在业内的绝对实力，其具备了远超过其他公司的无形资产和研发实力，也拥有着最多的氢冶金专利申请量。河钢集团是研发费用与无形资产比例最高的钢铁企业，尽管其目前的专利申请量并不突出，但结合媒体报道的其与意大利特诺恩集团的氢冶金合作项目，以及其与中科院、钢铁研究总院、东北大学组建的氢能技术与产业创新中心等，可以预期，河钢集团将围绕低碳发展和氢能源开发与利用进行一系列工艺变革和产业链布局。
钢铁研究期刊在线投稿
钢铁研究学报杂志投了两篇，就是有点慢，投稿邮箱：
这几个与化工有关，但慢中国钨业杂志，投稿邮箱，；中国有色冶金杂志，投稿邮箱，；资源开发与市场杂志，投稿邮箱，；钢铁研究学报杂志，投稿邮箱，；材料与冶金学报杂志，投稿邮箱， hujizz @；环境保护杂志，投稿邮箱，enprma @；
钢铁研究学报
好投。《钢铁研究学报英文版》是中国钢铁工业协会主办的期刊，为月刊，根据查询中国钢铁工业协会官网得知，该期刊的投稿要求为题材新颖、内容真实、论点明确、层次清楚、数据可靠、文句通顺，文章字数不超过5000字即可，所以是好投的。《钢铁研究学报英文版》于1994年创刊。主要刊登直接用英文撰写的高水平科技论文。
碳中和背景下钢铁企业研究论文
维持行业“增持”评级 。市场仍处在预期21年我国粗钢产量能否压减阶段，而我们认为碳中和背景下，21年钢铁行业压减产量大概率实现，且行业产能周期基本结束，行业业绩稳定性将稳步提升。重点推荐成长性和成本优势兼具的行业龙头：方大特钢；低估值板材标的宝钢股份、华菱钢铁。碳中和下电炉钢迎来重大发展机遇，重点推荐石墨电极龙头方大炭素。同时，碳中和背景下，优选高性能特钢、减少钢材用量或将成为趋势，特钢需求或逐渐上升，持续推荐特钢及高端材料细分赛道龙头：中信特钢、ST抚钢、甬金股份、天工国际、久立特材。
碳中和背景下，产能周期基本结束，产能不再是钢铁盈利之殇 。碳中和是21年两会和十四五规划的重点内容，自2020年9月开始，我国7次表态在2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。而目前，全国20个省、直辖市和自治区已经提出2021年将研究、制定碳达峰方案，上海明确提出在2025年达到碳达峰、重庆将碳排放纳入环评考核。我们认为碳中和是工业品未来5-10年的重大主题，钢铁行业碳排放占全国总量的18％，压减粗钢产量、调整生产结构势在必行。结合工信部表态2021年压减钢铁产量的表述来看， 21年粗钢产量大概率同比下降，钢铁行业产能周期在2021年基本结束，产能不再是钢铁盈利之殇。
产业格局向好，集中度提升，龙头议价权提升，竞争格局优化 。钢铁产能周期结束后，行业兼并重组将加速，行业龙头不断通过兼并产能提高市占率。行业的集中度在政策支持以及铁矿成本压迫之下将快速提升，集中度提升后将大大提高龙头企业对上下游的议价权，有效传导成本压力，提高业绩稳定性。钢铁价格波动性将持续下降，表现为电炉炼钢占比的持续增加，有效的调节供给，使得钢铁价格波动率下降。优特钢的占比将持续提升，受益制造业升级及进口替代，很多特钢领域的龙头公司正在逐渐涌现。
风险提示 ：疫情超预期发展；货币政策超预期收紧
1碳中和开端，钢铁行业产能周期基本结束
碳中和为国家重大部署
碳中和为国家重大战略部署，我国先后7次在国际会议重申 。碳达峰”指二氧化碳排放达到峰值后开始逐年减少，“碳中和”指企业或者团体，在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过节能减排等形式抵消，实现二氧化碳零排放。2020年9月，国家主席在七十五届联合国大会上发表的讲话，首次提出我国二氧化碳排放要在2030年前达到峰值，争取在2060年前实现碳中和。“自首次提出后，国家领导人先后6次在国际会议上重申我国碳中和的部署。
碳中和是2021年的重点任务，各部委已开始行动 。在中央层面，中央经济工作会议、中央深改委会议强调2021年碳达峰、碳中和工作是2021年重点任务之一，统筹制定2030年前碳排放达峰行动。在此基础上，各部委加快部署：生态环境部、工业信息化部、国家发改委、财政部、国家能源局和人民银行分别部署方案或表态支持“碳达峰”、“碳中和”重大决策部署。
各省市碳中和政策将陆续出台
各省市陆续开始碳达峰规划 。上海、江苏等8省市均提出在全国碳达峰之前率先达峰，北京、天津等20省市自治区提出将在2021年研究、制定二氧化碳排放达峰行动方案。上海市明确目标确保在2025年前碳排放达峰，重庆市已经将碳排放正式纳入环评，发布规划及建设项目环评“碳排放评价”技术指南。我们认为，3月全国两会后，各地政策将逐步落地实施，碳达峰将从预期进入实质阶段。
1 .3 我国钢铁行业产能周期基本结束
我国钢铁行业经历了4轮产能周期 。我国钢铁行业产能周期主要受需求影响，我们选择热卷价格的走势来分析我国钢铁行业的产能周期。我国钢铁行业的第一个产能周期为2000年到2005年：我国房地产市场改革以来，钢铁行业跟随房地产市场逐渐进入产能的增加周期，民企钢铁企业在2004年开始逐渐产生。第二轮产能周期为2005年至2008年：2005年之后，由于经济过热国家进行了一定程度的调整，但整体趋势依然向上，行业经历了短暂的产能平稳期后又回到增产的周期中，这一时期国有钢企盈利在下降之后逐渐恢复。第三轮产能周期为2009年至2015年：受金融危机影响国家大力刺激经济，钢铁行业产能继续扩张，但随着经济增速的换挡，我国钢铁行业过剩逐渐凸显。第四轮产能周期为2016年至今，我国钢铁产能在政策主导下逐渐去化，而环保也加速了产能的出清。
碳中和背景下，钢铁行业产能周期基本结束，产能不再是钢铁盈利之殇 。2016年供给侧改革以来，我国钢铁行业经历了新一轮的投资周期，主要来自置换产能的投产。在行业利润高企的背景下，虽然行业产能增量有限，但行业通过技术手段及增加产能利用率，使得我国粗钢产量快速增长。工信部表态压减粗钢产量而非产能，我们认为这一表态正切中行业要点。与市场将本轮碳达峰政策类比为新一轮供给侧改革不同，我们认为碳达峰是长期政策，且可能直接约束产量，将对钢铁行业产生直接、长远影响。伴随21年政策的实施，我国粗钢产量将大概率见到同比下降。而展望未来3-5年，在碳中和背景下，碳排放量最高的钢铁行业将受到严格约束，行业产能周期将于2021年基本结束。
2 竞争格局优化，龙头议价权提升
龙头优势突出，龙头公司对上下游议价能力将提升
我们认为在碳中和背景下，行业龙头公司优势将更加突出，行业成本曲线或发生明显变化 。根据国际钢协的相关研究，钢铁行业存在6大主要的减碳路径，分别为：减少钢材消费、提高工艺效率、优化原料结构、CCUS技术、电气化和能源替代。从技术储备的充足性、工艺的先进性还有新技术拓展的实力来看，行业龙头企业占据绝对优势。碳中和背景下，行业龙头公司更有可能利用自身的竞争优势形成单位产品碳排放的优势，有效降低自身碳减排成本。而非龙头公司碳减排成本或相对较高，行业成本曲线在增加碳排放成本后或出现明显变化：技术先进、碳减排成本低的企业将具有明显的成本优势。
行业集中度上升，龙头公司议价能力提升，业绩稳定性提升 。虽然我国钢铁行业的并购重组正在进行，但行业整体集中度仍然较低，我们认为随着碳中和政策的不断推进，钢铁行业兼并重组的窗口将再次打开，我国钢铁行业集中度的上升仍将持续。集中度提升后将大大提高龙头企业对上下游的议价权，有效传导成本压力，提高业绩稳定性。而电炉钢碳排放量远小于高炉流程，未来电炉炼钢占比将持续增加，有效调节供给，钢铁价格波动性将持续下降。
特钢占比提升的趋势更加明确
特钢占比上升的趋势更加确立 。增加钢材的性能能够在一定程度上减少钢材的使用量，因此碳中和背景下，特钢需求或逐渐上升。同时，从全球各个国家制造业的发展来看，伴随一国制造业的发展，其对高端材料的使用量逐渐上升。这一趋势在钢铁行业表现为优特钢的占比不断提升。我国钢铁行业的粗犷发展期已经结束，在经济增速逐渐下台阶的背景下，钢铁行业势必会走上精细化、高附加值的产品升级道路。我国目前面临自身经济增速下行和国产化背景下，经济增速的换挡对应着制造业的转型升级，而高端制造将拉动我国优特钢的需求。
3 制造业需求强劲，21年“钢”需向好
汽车 行业维持景气，制造业需求强劲
制造业需求强劲，提振钢材需求 。2020年下半年以来，我国 汽车 和家电销量在国内和出口需求的拉动下持续上升。展望21年，我们认为在融资收紧背景下地产商有望保持高周转的推盘模式。我们预期21年地产新开工不弱，而伴随工业企业利润的修复及出口的拉动，制造业需求的持续性较强，全年用钢需求将维持高位。
地产需求平稳，钢材需求整体向好
地产开工及销售继续温和回暖，加速推盘模式是地产商的最佳选择。 在“三道红线”政策的背景下，地产商加杠杆拿地的扩张模式受到限制，这种情况下，地产商可以选择少拿地或加速推盘两种方式缓解自身资金压力。而当前地产商的土地库存仍然丰富，因而加速开工和销售、实现资金回笼是其最佳选择。我们观察到，10月单月商品房销售面积增速达到％，销售上升的趋势非常明显，地产商选择快速推盘应对资金压力的模式逐渐清晰。展望2021年，我们认为在当前销售高增速的背景下，新开工不必悲观，同时竣工水平持续上升，地产投资的韧性仍将存在。
4投资建议
市场仍处在预期21年我国粗钢产量能否压减阶段，而我们认为碳中和背景下，21年钢铁行业压减产量大概率实现，且行业产能周期基本结束，行业业绩稳定性将稳步提升。重点推荐成长性和成本优势兼具的行业龙头：方大特钢。同时，制造业需求强劲，“板强长弱”格局或持续，推荐低估值板材标的宝钢股份、华菱钢铁。
由于电炉较高炉有明显的碳排放优势，我们认为碳中和下电炉钢将迎来重大发展机遇，石墨电极需求将迎来较快增长，重点推荐石墨电极龙头方大炭素。同时，碳中和背景下，优选高性能特钢、减少钢材用量或将成为下游用钢的新趋势，特钢需求或逐渐上升，持续推荐特钢及高端材料细分赛道龙头：中信特钢、ST抚钢、甬金股份、天工国际、久立特材
5 风险提示
疫情超预期发展
目前我国疫情已经基本得到控制，但仍不排除二次爆发的可能。如果疫情的发展超预期，将会影响钢铁下游需求，压制钢价。
货币政策超预期收紧
受2020年上半年低基数影响，2021年上半年我国GDP将出现较快增长，货币及财政宽松托底经济的必要性减弱。我们判断我国货币政策在2021年将在保持流动性的前提下小幅收紧。若货币政策超预期收紧，地产及基建开工将受到不利影响，钢铁行业需求或下滑，不利于行业内公司业绩。
碳中和政策推进不及预期
碳中和作为国家重大战略部署，将稳步推进。若碳中和政策推进较慢，钢铁行业产量的减少或不及预期，行业利润将维持低位。
近日，有关碳中和的讨论非常激烈，这也成功引起了众多网友们的广泛关注。不同的网友朋友们纷纷对此表达了自己独特的看法与理解。钢铁行业是以从事黑色金属矿物采选和黑色金属冶炼加工等工业生产活动为主的工业行业，包括金属铁、铬、锰等的矿物采选业、炼铁业、炼钢业、钢加工业、铁合金冶炼业、钢丝及其制品业等细分行业，是国家重要的原材料工业之一。此外，由于钢铁生产还涉及非金属矿物采选和制品等其他一些工业门类，如焦化、耐火材料、炭素制品等，因此通常将这些工业门类也纳入钢铁工业范围中。随着国家工业化的进一步发展以及市场经济的逐渐恢复，我觉得钢铁行业未来肯定越来越好。
一：随着疫情逐渐得到控制
受到全球疫情的影响，市场经济出现了非常巨大的动荡，钢铁行业在这次全球疫情中遭受到了非常巨大的冲击，但如今随着现在全球疫情逐渐得到控制，钢铁行业也得到了非常好的发展机会。
二：政策的引领下
在最近几年国家的政策制定方向来看，钢铁行业在未来只会受到国家越来越多的重视，这对于钢铁行业本身就是一个巨大的利好消息，所以我非常看好钢铁行业未来的走势。
三：随着国家的不断发展
随着我们国家经济体制的不断完善以及国家工业化的逐渐成熟，钢铁行业在未来只会受到越来越多的关注，而且现在全球对于钢铁的需求也是非常的紧缺的，所以我看好钢铁行业未来的走势。
各位观众姥爷，对于钢铁行业有什么自己独特的看法和理解吗？请在评论区下留下您的宝贵发言。
我们在前期报告中总结了 历史 上通胀周期的演化规律，分析了本轮大宗商品上涨原因、走势。国务院常务会议多次部署大宗商品保供稳价问题，集中在财税手段增加进口减少出口、金融手段打击炒作，加强预期引导，取得了较好效果，但短期内供需矛盾尤其是供给不足明显，大宗商品上涨预期仍存。供给不足既与海外疫情和地缘政治关系有关，也与国内政策执行有关，包括落实碳达峰碳中和以及环保限产的供给冲击。
目前我国钢铁工业的二氧化碳排放量高达18亿吨，占我国碳排放总量的15%，是仅次于火电的第二大排放来源，也是落实碳达峰碳中和目标的重中之重。同时，当前钢铁引领的大宗商品价格上涨以及对消费品的传导已经对宏观经济、微观经营、居民购买力产生影响，影响了各经济主体的利益分配。本篇报告以钢铁行业为例，探讨碳达峰碳中和目标下的政策执行对经济尤其是利益分配的影响。具体讨论四大问题：我国钢铁行业有哪些特征并如何影响碳达峰碳中和目标的实现？当前钢铁产业的上下游供需格局如何？“碳达峰碳中和”目标和环保限产下的钢铁价格会如何演化？将产生哪些经济影响？
一、我国钢铁行业有哪些特征？如何影响碳达峰碳中和目标的实现？
1、总量上，以粗钢衡量的钢铁产量高、增速快，是钢铁行业碳排放总量居高不下的重要原因，这也意味着如何降低粗钢产量将是未来碳中和实施路线不可回避的难题。 2020年我国粗钢产量首次超十亿吨，占全球产量的份额超过50%。同时，近年来中国粗钢产量增速显著高于全球，2018-2020年中国粗钢产量增速分别为、和，分别较全球（除中国）增速高出、和个百分点。
2、产业结构上，钢铁产业集中度低，行业资源整合空间大。碳中和为我国钢铁产业集中度提升带来新的机遇，行业资源整合后有助于提升钢企进口铁矿石时的议价能力，保障供给的稳定性，提高发展的安全性，预防输入性通胀风险。从横向比较来看， 2019年美国、日本、印度和韩国钢铁产业产量前3家企业的产业集中度（CR3）在50%至90%之间，而中国钢铁产业集中度CR3仅为。 从纵向比较来看， 截至2020年末，中国钢铁行业CR10集中度为，较2016年仅提高个百分点，与2016年工信部发布的60%目标相距甚远。 长期以来，钢铁行业存在制约产业集中度提升的三大因素。 一是钢铁企业的地方政府管理特征阻碍了大规模跨区并购；二是融资能力不足，限制了钢铁企业发起整合并购的能力；三是钢铁企业同质化竞争，经营者缺乏并购动力。
3、区域结构上，炼钢企业地域布局不平衡，河北等重点地区面临的减碳压力较大，减碳限产可能带来区域经济发展压力。今年碳中和的全国性政策机制与实施路线逐步成形，还需要对钢铁生产重点领域的重点地区予以政策支持，保障经济的稳健运行。 从区域分布看，一是我国钢铁生产主要集中在北方，而钢铁需求主要集中在南方。2020年河北省粗钢产量接近亿吨，占全国炼钢产量的，位居全国首位，是第二名江苏省的两倍。二是河北省内钢铁生产分布也不均衡，唐山市钢产量占全省总产量50%以上，邯郸市钢产量占比约20%。
4、生产工艺上，钢铁生产工艺流程长，碳排放量相对较高。 我国长流程炼钢工艺的生产原料主要是铁矿石、焦煤等，同时生产过程中由于前期投入资金较大，一旦开工高炉不能停工，焦煤炼化对环境污染较为严重。当前我国长流程转炉炼钢的产量占比接近90%，显著高于全球平均的。 钢铁的低碳发展要求炼钢工艺的创新发展，未来以废钢为原材料、以电弧炉为的短流程炼钢厂占比将逐步上升，这将有助于降低我国对铁矿石的依赖，规避国际铁矿石价格冲击带来的输入性通胀风险。
5、与供给侧改革侧重去产能不同，当前碳达峰碳中和背景下，政策重点在于钢铁行业去产量、降低碳排放，供需矛盾短期内难以缓解，钢铁行业利润有望持续修复。 2021年1-4月规模以上钢铁行业的利润总额亿元，同比增超4倍，利润率为，高于去年同期的和去年底的。
二、如何看待当前钢铁产业的上下游供需格局？
1、上游供给偏紧，铁矿石、焦炭、废钢等原材料价格高位震荡。 1）我国铁矿石对外依存度超过80%，而铁矿石由海外垄断且价格弹性高，是影响钢铁企业生产经营最重要的外生变量。今年进口铁矿石价格暴涨，影响到钢铁企业生产经营，构成输入性通胀因素，铁矿资源保障难题凸显。从近期进口铁矿石价格来看，高品位矿的涨幅更大，反映出钢厂对高品位矿的需求更高。2）国内焦炭供给弹性主要是由去产能政策决定，今年初焦化去产能政策实施使得焦炭市场供需错配，焦炭价格大涨，国内钢厂焦炭总库存快速下降。焦炭与铁矿石价格大幅度上涨使得钢厂长流程路线的成本优势减弱，短流程电弧炉炼钢的经济性增强，带动了废钢需求的提升，而废钢供给受限使得废钢价格居高不下。总体来看，钢铁产业供应链安全、资源能源保障面临挑战。
2、国内地产需求韧性较强、基建需求和制造业用钢需求回升，支撑钢厂高钢价、高利润。 1）地产、基建用钢需求波动是影响钢铁总需求的核心因素，建筑、机械消费量占比分别为59%、16%。2021年经济恢复性增长延续，地产投资韧性较强，基建投资低位回升，建筑用钢量高于往年。2）中下游制造业设备投资有望进入上行周期，今年1-4月制造业投资累计同比增长，两年平均增速较1-3月上升个百分点，反映4月制造业持续回暖。制造业投资走强推动相关板材用钢需求，制造业中机械、 汽车 、家电行业产销持续增长，我国钢铁需求将平稳向好。预计2021年钢材消费增长仍将延续。
3、海外制造业用钢需求走强，海外市场供需错配持续，国际国内钢价走阔导致钢企出口动力强，不利于国内钢铁供给。 据世界钢铁协会的短期预测，2021年全球钢铁需求同比增长，而除中国外钢铁需求同比增长。发达经济体制造业活动持续扩张，海外制造业走强拉动国际钢材需求。而海外粗钢产能利用率仍在爬升阶段，整体尚低于疫情前水平，市场供需错配导致国际钢材价格加速上涨。我国疫情控制后复工复产较早，粗钢供给强于需求恢复，国内钢价涨幅远远低于国际，国际国内钢铁价格价差走阔。去年四季度以来，我国钢材出口触底回升，2021年1-4月份我国钢材出口量同比大幅增长。国内钢企出口动力强，不利于国内钢铁供给。
三、碳达峰碳中和目标以及环保限产下的钢铁价格会如何演化？
1、2021年供给收缩预期增强是新一轮钢价走强的核心因素。中长期目标执行短期化引发的钢铁供需失衡远超供给侧结构性改革。 短期行政式的供给限产执行力度都相对较强，全国钢材价格已远远超出2016-2017年供给侧改革时期水平。 一方面，国家减碳限产的中长期目标短期化，不断加强限产预期。另一方面，地方行政式环保限产政策执行力度较强，时空范围有扩大趋势。 今年钢铁行业开启去产能“回头看”，各地环保督察组已经展开了现场检查，违规企业生产节奏需要做出调整。若限产范围进一步扩大、执行力度进一步加码，钢材价格或将进一步上涨。
2、5月监管政策开始纠偏，限产预期短暂让位于保供稳价，短期钢价回落。 年初以来国内外大宗商品价格暴涨已经积累了一定泡沫，现货市场受到贸易商投机炒作的助推，期货市场还受到流动性充裕以及市场情绪的影响。5月以来中央集中出台的保供稳价举措，主要集中在财税手段增加进口减少出口、金融端打击恶性炒作，持续引导预期。短期钢价回落，市场对政策面的预期边际变化，但供需矛盾的根本问题尚未解决。
3、展望后市我们有两点判断：一是大宗商品牛市并未见顶，钢价短期盘整后还将有下一波的上涨，主要基于供需矛盾短期难以缓解以及流动性尚未转向。二是大宗商品走势分化，钢铁等碳达峰及环保限产行业走势较强。
四、碳达峰碳中和目标下的钢铁行业如何影响经济利益分配？
1、钢价大幅上涨将引发三大风险：宏观滞胀风险、微观经营破产倒闭风险、下游消费品涨价和居民购买力下降风险
一是钢价上涨使得中下游的中小微企业破产风险上升。 已有部分领域出现了“多生产多亏损”和间歇性停产的情况。钢价上涨导致机械铸造企业订单盈利空间弱化，且采购环节需要现金结算使得企业面临资金周转困难。
二是钢价上涨已有向终端消费品价格传导的趋势，可能导致居民购买力降低引发需求走弱。 今年一些耐用消费品及生活必需品行业均出现了成本驱动的涨价。家电行业企业因承受铜、铝、钢等大宗商品上涨的压力纷纷宣布涨价。这导致消费者购买意愿降低，五一旺季期间零售量同比下滑。
三是如果继续严格实施钢铁产量负增长等举措，供需矛盾加剧，中下游将面临原材料缺乏、价格高涨的停产风险，中下游破产倒闭后中上游的需求难以持续，即宏观滞胀风险。
2、当前碳达峰碳中和行政式减产将产生四大利益再分配：上中下游行业、大中小企业、国企与民企、限产与非限产企业
一是碳达峰碳中和助推钢材价格大涨，使得上中下游企业的利益再分配。 1）上游的大宗商品大涨挤压了中下游企业的利润。今年制造业多数行业利润率普遍修复，但是包括钢铁在内的中上游利润率的涨幅明显高于下游制造业。2）中下游的中小微企业经营风险上升。尽管目前下游需求平稳尚且维持高钢价、高利润，一旦中下游企业成本上升挤压经营性现金流，盈利空间弱化导致企业暂停接单，抗风险能力下降，中下游破产企业倒闭后中上游的需求景气度难以持续。
二是碳达峰碳中和限产推动大宗商品上涨，将加剧国企民企之间的分化，降低资源配置效率。 碳达峰碳中和 相对利好钢铁等上游行业，目前国企在上游行业的占比较高，将进一步扩大国企相对民营企业的优势。
三是碳达峰碳中和长期将有利于排放较低的大型钢铁企业发展，不断挤压中小钢铁企业发展空间，产生大中小企业利益再分配。 国内的大型钢铁企业基本完成了超低排放改造，未来如果二氧化碳排放超过配额的企业将需要从市场购买配额，这种局面下中小钢铁企业将丧失成本优势，而大型钢铁企业长期以来的环保优势将转化为成本优势。碳达峰碳中和目标将促进钢铁产业摆脱粗放竞争的格局，有助于产业集中度水平的提升。龙头钢企将凭借成本及绿色制造优势不断扩张规模，持续提升盈利能力，而效率低下的中小钢企则面临环保成本及产量受限的双重挤压，将被收购或退出市场。
四是碳达峰碳中和将推动市场份额在限产企业与非限产企业之间再分配。 非限产企业挤出了重点钢企的产量，重点钢铁企业产量占比在2018、2019年连续下行。2021年限产区域的执行力度较强，唐山钢铁集团4月粗钢产量同比大降，今年1-4月粗钢产量累计同比下降18%。短期唐山等限产地区的供给缺口由非限产地区钢企补充，部分地区的行政限产政策只会改变全国钢厂之间的分配。
风险提示： 限产政策执行力度放松；钢铁需求大幅不及预期；原材料供应风险不断加剧。
钢板冷挤压变形研究论文
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钢板受压变形处理方法如下：钢材变形的矫正的基本方法有两种：按被矫轧件的温度分为热矫直和冷矫直。热矫直一般在650～1000℃进行，只用于中厚板。矫直温度过高，轧件在随后的冷却中还可能因冷却不均产生瓢曲；矫直温度过低会使矫直抗力增大，矫直困难。冷矫直广泛用于矫直各类型钢和钢管，也用于中厚板的补充矫直。热轧型材的冷矫直都在轧材冷却后进行。为保证矫直质量和改善劳动条件，合理的冷矫直温度应低于200℃。当矫直机布置在轧制作业线上时，常因钢材冷却时间不够，矫直温度过高(一般在200～250℃以上)而达不到预期效果，影响矫直质量。
Cr12MoV Cr12M o V 钢有高淬透性，截面为 300 ～ 40 0㎜以下者可以完全淬透，在 300 ～ 40 0℃时仍可保持良好硬度和耐磨性，韧性较Cr12 钢高，淬火时体积变化最小。可用来制造断面较大、形状复杂、经受较大冲击负荷的各种模具和工具。例如，形状复杂的冲孔凹模、复杂模具上的镶块、钢板深拉深模、拉丝模、螺纹挫丝板、冷挤压模、冷切剪刀、圆锯、标准刀具、量具等。合金工具钢：Cr12MoV标准：GB/T 1299-1985●特性及适用范围：冷作模具钢，钢的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、强度均比Cr12高。用于制造截面较大、形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模具和工具，如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板深拉伸模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等。●化学成份：碳 C ：～硅 Si：≤锰 Mn：≤硫 S ：≤磷 P ：≤铬 Cr：～镍 Ni：允许残余含量≤铜 Cu：允许残余含量≤钒 V ：～钼 Mo：～●力学性能：硬度 ：退火,255～207HB,压痕直径～;淬火,≥58HRC●热处理规范及金相组织：热处理规范：1)淬火,950～1000℃油冷;2)淬火1020℃,200℃回火2h。金相组织：细粒状珠光体+碳化物。● 交货状态：钢材以退火状态交货 热作模具钢Cr12MoV首先锻造和退火，然后淬火+回火．淬火后ＨＲＣ＝６３～６６，再回火后就只有５７～５９了．回火采用１０３０摄氏度油淬，４００摄氏度回火．Cr12MoV最好用到５７－５９，真空淬火，１０４０度，高温回火５００－５３０，两次，这样不容易裂
可以热处理到58-60hrc
模具是现代制造业核心工具,是工业制造中不可缺少的成型工具。近20年来，我国模具工业发展非常迅速,尤其是近几年,模具需求一直以每年15%左右的速度快速增长。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了强大的动力。作为主要模具材料的模具钢则是模具制造的基础,随着模具工业的迅速发展,对模具钢的数量、质量、品种、规格、性能等各个方面提出更高、更新的要求。Cr12MoV钢是应用最为广泛的冷作模具钢"。虽然强度、硬度较高,耐磨性好，但其韧度较差,对热加工工艺和热处理工艺要求较高，处理工艺不当，很容易造成模具的过早失效[2-3]。
Cr12MoV是国标的说法，德标叫做：X165CrMoV12
化学成份：
碳 C ：～
硅 Si：≤
锰 Mn：≤
硫 S ：≤
磷 P ：≤
铬 Cr：～
镍 Ni：允许残余含量≤
铜 Cu：允许残余含量≤
钒 V ：～
钼 Mo：～
电炉真空精炼生产，锻造开坯，共晶碳化物均匀，高淬透性，高耐磨性，高韧性，淬火时体积形变小；因此它的市场用量非常的大。
①减少Cr、Mo、V元素的含量，直接降低成本，也严重影响使用性能，如用Cr8、Cr12充当Cr12MoV；
②改变其生产方法，用中频炉代替电炉精炼，导致的成分杂质过多，用连铸方法代替球化退火，减少压延比等等多种方法来减少成本，zui终客户在使用时材料达不到预期的效果，模具寿命减少，严重的直接导致开裂报废。
研究发现,淬火过程中得到马氏体加下贝氏体复相组织具有比单一马氏体或者下贝氏体组织更好的强韧性[°;另外,淬火后组织中含有适量的残留奥氏体可一定程度上提高材料的韧性,对于合金钢来说,合金元素的种类和含量对钢淬火后残留奥氏体的量也有显著影响[5;合理的淬火温度会使钢保留需要的高温组织和细小的晶粒,以保证回火后获得良好的综合性能。
近年来,国内外学者在Cr12MoV钢热处理新工艺方面开展了广泛的研究[68]。研究表明,Cr12MoV钢中碳化物的形态和分布对其韧性有很大影响(弥散碳化物析出强化)。因此,通过适当的回火工艺控制材料组织中碳化物的形状、数量、尺寸和分布等,可改善强韧性，获得较高的综合力学性能。另外,不同回火温度对合金钢的拉伸和冲击性能有很大影响,通常情况下,增加回火温度会增加冲击韧性并降低拉伸强度;由于二次硬化现象的发生,在500 ~600 ℃间增加回火温度也可一定程度上提高合金钢的硬度。综上,在Cr12MoV热处理工艺开发已取得了一些成果,但也存在工艺过程较复杂.热处理过程能源消耗大等缺点。本论文拟通过研究不同回火工艺参数条件下Cr12MoV钢的微观组织和力学性能特征,进而找出更节能的热处理工艺。
试验采用的Cr12MoV钢是一种典型的高碳高合金钢,其化学成分见表1。将用于热处理的Cr12MoV钢加工成大小为$b20 mm x 50 mm 的圆柱试样,进行调质试验,具体工艺为1025℃淬火,在490、510 ℃分别保温、3 h。对热处理后的试样进行力学性能分析和微观组织表征。为了检验热处理后试样的切削性和耐磨性,采用MHT-10显微硬度测量仪(载荷砝码100 g,加载时间10 s)对硬度进行测量;利用Rigaku PSPC/MICRO应力分析仪对残余应力进行测量,具体位置见图1。采用JEOLJXA-8100电子探针(EPMA )对元素分布进行测定;采用ZEISS Axiovert 200 MAT光学显微镜观察微观组织分布;采用Rigaku Smartlab X射线衍射仪对不同衍射峰进行物相标定,通过相对强度法计算残留奥氏体体积分数。
畸变量及力学性能分析
图2为不同回火条件下Cr12MoV钢试样畸变量、残余应力和硬度分布的测量结果。从图2中可以看出,不论是试样底面还是侧面,当回火时间由 h增加到3 h时,残余应力显著降低,畸变量显著减小。通常情况下,表面压应力越高,则疲劳强度越高,切削性能越差。因此,通过增加回火时间降低表面压应力,可提高钢的切削性能。通过比较490℃和510℃回火温度下的测量结果,发现与回火时间相比,回火温度对畸变量和残余应力的影响较小。
图2( c)为测量得到的硬度结果。可以看出,尽管随着回火时间的增加 ,最大硬度值降低,但当回火时间较长时,试样不同位置的硬度分布更为均匀。当前研究采用的Crl2MoV钢热处理前硬度为 ,热处理后各测定点硬度均大于此值,并没有因为回火处理出现硬度下降。另外,从图2( c)中还可以看出,不同回火温度条件下测量得到的硬度结果变化较小。