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          中國硬質合金工業現狀及發展趨勢

          發布日期:2015-06-16  瀏覽次數:   文章來源:銳石公司

          導讀:1 中國硬質合金工業的現狀中國硬質合金工業50年來從無到有,不斷發展,取得了很大成績,但整體技術水平與當今世界先進水平相比差距仍然很
          1 中國硬質合金工業的現狀中國硬質合金工業50年來從無到有,不斷發展,取得了很大成績,但整體技術水平與當今世界先進水平相比差距仍然很大。
            
            1•1取得可喜成績
            
            (l)硬質合金產量:目前我國約有硬質合金生產廠(點)160多家。2001年全國硬質合金總產量已突破10000t,位居世界第一,是名符其實的硬質合金生產大國。
            
            (2)硬質合金出口量:硬質合金出口量已從六、七十年代的不足100t/a,增長到今天的1 200t/a左右,約占世界硬質合金市場流通量的20%左右。創匯也從不足400萬美元/a,增加到現在的4 000萬美元/a以上。
            
            (3)生產品種基本齊全:涉及應用于金屬切削、礦山開采、拉拔模具、耐磨零件等各個領域,以及部分深加工產品均能生產。 (4)裝備和工藝技術不斷提高:通過不斷的科研攻關,以及引進技術的消化吸收,硬質合金生產過程中的高效球磨、噴霧干燥制粒、高精度壓力機、真空燒結、壓力燒結、研磨涂層等一系列先進裝備和工藝技術已在不同生產廠家得到不同程度的應用。株洲硬質合金集團有限公司控股的株洲鉆石(株洲鉆石官方網站,株洲鉆石社區,株洲鉆石產品一覽,株洲鉆石應用案例)切削刀具股份有限公司數控刀片生產線是在環境、裝備、工藝技術和質量標準等方面都按當代硬質合金生產先進水平設計建設的,已于2002年一季度正式投產,為提高產品質量,開發一流新品奠定了良好基礎。
            
            1 .2形成競爭格局
            
            同其他各行各業一樣,市場經濟導致我國硬質合金生產企業激烈競爭。一方面國外著名生產廠家紛紛在中國設廠,以數控刀具為例,北方有瑞典山特維克廊坊子公司,南方有美國肯納金屬(肯納金屬官方網站,肯納金屬產品一覽)的浦東新基地,歐洲舊本、此類的一些廠商已在我國許多重要城市設有數以百計的推銷點。盧森堡、韓國、德國的一些公司已經將他們制造的軋輥、頂錘、壓缸等產品廉價推銷給中國用戶。外國公司的策略是牢牢控制技術優勢,不轉讓、甚至不合資,集中精力致力于占有中國市場,其技術資本、經營理念,市場經驗均明顯優于中國企業,給中國高檔硬質合金系列產品發展帶來巨大壓力。與此同時,國內企業間競爭也愈演愈烈,期間有的企業破產被淘汰,而一些民營、股份制企業,則不斷在硬質合金寬廣的應用領域中尋找自己的發展空間,揚長避短,發展壯大。從積極方面講可以預見,只要正確因勢利導,這種競爭格局將推動中國硬質合金工業不斷向前發展。
            
            1 .3存在較大差距
            
            (l)研發投入少、創新能力差。我國硬質合金工業,至今還沒有一個高水平的研發機構,由于資金以及人才和管理的差距,高檔產品的研發能力薄弱,很難產生有自己產權的原創性成果,企業技術改造也因此難以得到強有力的技術支撐。據了解,瑞典山特維克公司的可樂滿廠,2000年研發投入為5 .5億克朗,相當于株洲硬質合金廠近30年研發投入的總不口。
            
            (2)裝備檔次低,差距大:應用于硬質合金研發和生產的高檔專用設備主要依賴進口,國產設備差距很大,因資金等原因,有能力購置進口設備的廠家很少,就是國內大廠應用先進設備的數量也很有限,給研發和生產帶來很大困難。
            
            (3)合金生產與工具生產脫節:國外硬質合金大廠往往也是工具生產大廠,非常有利于硬質合金工具開發。我國由于歷史原因、硬質合金與工具生產分屬于冶金和機械兩個系統管理,導致硬質合金生產與工具生產長期脫節,至今高檔硬質合金工具開發問題尚未得到解決。
            
            (4)產業經濟效益較低:因上述等原因,我國硬質合金工業雖規模大,但高附加值產品少,像高性能合金、研磨涂層產品、特殊異型制品、精密硬質合金工具等高檔產品量少且質量不高,由于高附加值產品價值幾倍甚至幾十倍于中低檔硬質合金,所以我國的硬質合金廠家效益普遍不高。根據市場調查與分析,國外幾家優秀企業在中國市場的占有率,按產量計算不到1%,而按銷售收入計算,則超過10%。
            
            2 我國硬質合金工業面臨的機遇和挑戰
            
            中國已經加入世貿組織,硬質合金工業和其他行業一樣,將在享受多邊貿易體制協議框架下權利的同時,履行相應的義務。企業是市場競爭的主體,中國的硬質合金企業將直接面對全球市場與國際知名跨國公司競爭,這對廣大硬質合金企業來說,既面臨一個新的發展機遇,也面臨著新的更大的挑戰。
            
            2.1面臨的機遇
            
            國內外市場對硬質合金需求不斷擴大,我國硬質合金工業面臨難得機遇。
            
            (l)國內市場:由于國家實施積極穩健的宏觀經濟政策,我國國民經濟持續增長,全國硬質合金近三年年產量也均遞增1 000t以上。如2002年1月至9月,國內鋼材、汽車、建材、煤炭、集成電路制造等行業分別較上年同比增長19%、33%、11%、18•3%、35.3%,預計全年國內生產總值較上年增長8%左右,從硬質合金行業統計情況看,2002年硬質合金產量又將有新的增長,預計可突破11 000t。今后相當一段時間我國國民經濟仍將快速發展,為硬質合金發展提供了良好的發展空間。與此同時,高檔硬質合金需求也將不斷擴大,以汽車工業為例,據德國奔馳汽車公司提供數據,每輛奔馳車的硬質合金工具費用約200馬克,以此推算,我國2005年的汽車生產量達320萬輛,2010年達600萬輛,硬質合金工具費用將分別達40億和80億以上,與汽車工業相似的摩托車制造業,硬質合金工具需求也將增長。隨著國家建設的不斷發展,各行業對數控機床、加工中心的應用將越來越多,對高檔硬質合金刀片及工具的需求同樣存在巨大市場。近幾年硬質合金應用領域開始深入民用裝飾品行業,如表鏈、表殼、箱包的拉鏈頭和標牌,甚至衣服鈕扣也開始應用,可以想像其發展空間該有多大。
            
            (2)國外市場:據統計,全世界年生產硬質合金約32 000t,包括其配套工具的年銷售收入超過100億美元。硬質合金在國際市場的流通量約6 000t,我國硬質合金出口量已占20%左右,基本全部是中低檔產品。根據亞洲銀行發布《2002年亞洲發展展望》報告中的預測,今年亞洲經濟將有新的增長,不斷發展的亞洲區域內貿易將對中國產品出口起到重要的支撐作用,印度、巴基斯坦、海灣六國以及許多第三世界國家對中、低檔合金的需求是越來越大。中低檔合金出口是我國優勢,但是我們必須清醒地看到,我國出口硬質合金量雖然占世界硬質合金國際市場流通量的20%,而銷售收入僅占1 .5%,高檔硬質合金蘊藏著十分可觀的經濟效益,從事硬質合金工業的中國企業家、專家要珍惜資源,迅速擺脫低檔產品惡性競爭,努力開發高附加值產品。2 .2硬質合金技術發展趨勢及研究開發重點80年代中期,不少專家學者都以為硬質合金的發展到了一個相對穩定,難有重大突破的歷史時期,然而高新技術的發展卻完全改變了這一觀點。進入90年代,代表世界硬質合金先進水平的公司在技術上取得了突出成就。新技術、新材料、新工藝不斷研究成功并廣泛應用形成產業,如超細納米硬質合金、功能梯度材料、先進涂層合金、凈成型技術、生產過程的cI略應用,金屬陶瓷等高性能、高精度硬質合金以及高效精密刀具不斷推向市場,具有很強的市場適應能力和競爭能力。面對硬質合金技術發展新趨勢,我們必須奮力直追。
            
            (l)高精度硬質合金及配套刀具,為適應汽車工業及高新技術產品的發展,隨著數控機床及加工中心的普及,普通刀具逐漸朝模塊工具系統演變,轉位精度和徑向跳動達到微米級水平,使零件加工達到高速、高效和高精度。能滿足這一工藝要求的涂層刀具仍處于強勁上升勢頭。涂層技術也因此不斷進步,日趨復雜、多樣化,從最初的cvD為主到目前的CVD、PVD、PCVD共存,涂層基體不斷更新,涂層種類也從單一化合物涂層,朝著多元復雜化合物涂層發展,涂層數也從幾層到十幾層。最近美國一家公司又報道了納米涂層的研究成果,涂層數可到百層,因此其使用壽命可達普通cvD涂層合金刀片4倍以上。此外,金剛石涂層、cBN涂層等也正越來越受到世界各大公司的追求,部分產品已經推向市場。
            
            (2)功能梯度材料:硬質合金的硬度和韌性是一對矛盾,兩者的高度統一是研究人員追求的目標。近年研究人員通過硬質合金貧q或富Q結構,在可控氣氛下燒結或熔體滲透以達到粘結相的分布按需要呈梯度結構,從而獲得硬度和韌性的統一。該技術已經越來越多地應用于鑿巖工具、頂錘,涂層刀片基體等生產,使合金的性價比明顯提高。據報道日本已經研究出表面王c相對富集,wc顆粒向中心遷移的特殊結構的金屬陶瓷工具,這些研究成果為硬質合金質量不斷提高展示良好前景,其市場前景近幾年將有很大發展。
            
            (3)超細和納米硬質合金開發:由于信息技術革命帶來的集成電路集成度的高速發展,用于其微細加工達微米級,如目前硬質合金微鉆尺寸,直徑小的已達@.1 mm,打印針@.smm。此類材料要求高硬度的同時要求高強度,HRA93 .5的硬質合金其強度可超過5 000Mpa。這種需求使超細、納米材料技術迅速、有效地進入了硬質合金研究領域、且快速發展。這個領域研究范圍十分豐富,包括納米級wc一co復合粉末以及其它難熔金屬碳化物,固溶體等制粉技術研究,納米級硬質合金生產技術研究,納米合金燒結新技術、新設備,納米涂層合金技術,納米級涂復材料研究,納米粉末和納米合金分析,檢測技術研究,以及相關的基礎理論研究等。研究的不斷深入,為高性能硬質合金開發展示出良好的前景。
            
            (4)凈成型技術研究:所謂硬質合金凈成型技術包括高精度模壓技術、注射成型技術、擠壓技術、粉末軋制技術、粉漿澆注技術等。這些技術與硬質合金生產高效以及應用領域不斷拓展緊密相關。近年注射成型技術發展很快,在我國也不例外。該技術能制造出形狀復雜且非常接近產品最終尺寸的產品,在硬質合金整體螺旋銑刀、整體球形銑刀、整體合金鉆頭,特別在裝飾用硬質合金,如表鏈、表殼、鉤魚墜子、高檔鈕扣、產品標牌等應用越來越多。凈成型技術的深入研究,將使硬質合金的應用領域不斷開拓。
            
            (5)金屬陶瓷、非金屬陶瓷發展迅猛:在高速精加工中,金屬陶瓷、非金屬陶瓷刀具,立方氮化硼、聚晶金剛石和金剛石涂層刀具等在國外已經得到快速發展和應用。研究正朝著超細納米結構、晶須(纖維)增韌復合陶瓷、帶壓燒結新技術應用等方向發展??梢灶A見其適用范圍隨著材料性能的不斷提高將部分替代硬質合金、節約寶貴鎢資源。發達國家陶瓷刀具應用的比例在擴大,如日本、金屬陶瓷刀具已占可轉位刀具的三分之一。陶瓷刀具材料不用鉆或少量用鉆,這對鉆資源相對貧乏的我國無疑也是應該加大力度研究開發的一個方向。
            
            (6)基礎理論研究不斷深入:國外硬質合金技術發展迅速,是與基礎理論的研究扎實、深入分不開的。我國這方面研究工作尤為薄弱。近期要加快研究粉末的顯微特性對粉體材料的物理力學性能的影響,實現原料粉末產品質量加速升級,研究材料組分顯微結構對材料使用性能的影響,建立相應的新材料數據庫,切實提高新產品的自主開發能力;研究合金燒結過程的致密化和物質遷移的控制規律,以加速開發梯度功能材料、復合材料;研究硬質合金槽型系列化和牌號優化,迅速形成有中國知識產權的高性能精密切削刀具系列產品。
            
            (7) 計算機集成技術在硬質合金制造中的應用:國外著名公司已將計算機集成技術改造傳統的管理模式,即從市場預測與分析、合同簽訂、產品設計、加工制造、物質供應、質量保證、產品銷售,直到售后服務等各個環節有機地結合起來,形成高度自動化、總體最優化的計算機一體化智能營銷一生產系統,同時傳統的人工裝卸舟皿、壓制、半檢、干燥燒結等幾乎所有制造工序上的操作實現了智能機器人擔任,使產品精度和材料性能的穩定完全處于受控狀態,從而提高了產品質量的可靠性和生產效率,為生產優質、高性能硬質合金提供了強有力的保證。
            
            硬質合金工業在我國已有很大的發展,但與國外先進廠家相比差距還很大。該產業在我們面前展示出良好的發展前景和機遇,我們應緊緊抓住這個機遇,百倍地珍惜我們寶貴的資源,面對挑戰,通過我們不懈的努力把我國鎢資源優勢變成產業優勢,為振興中華做出新的貢獻。

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