钢材知识及钢铁产业链分析

钢材知识汇总一.钢材的一些基本概念1、钢材的概念：钢是铁、碳和少量其它元素的合金。钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管、焊接钢管、金属制品等品种。简单地说：钢就是铁和碳的合金。加入其他这些元素:碳（Carbon)铬(ge)（Chromium)锰（Manganese）钼(mu)（Molybdenum）镍（Nickle）硅（Silicon）钨（Tungsten）钒(fan)（Vanadium）2.钢材的优缺点:进入青铜时代以来，人类与金属材料及其制品的关系日益密切，可以说没有金属材料就没有人类的物质文明。在人类使用的所有金属材料中，钢铁是使用量最大、使用范围最广泛的基础材料。其主要原因是(优点)：（1).铁的储藏量仅次于铝，且大多以巨大的铁矿床存在于自然界中；（2).铁矿石的冶炼和加工与其他金属的生产相比，具有生产规模大、效率高、质量好、成本低等显著的优势；（3).钢铁具有良好的物理、机械和工艺性能；（4).将镍、铬、钒、锰等金属作为合金元素加入铁中，可获得具有各种性能的金属材料；（5).钢铁通过热处理能调整其机械性能，可以满足国民经济各方面的需要；（6).钢铁具有良好的可回收性。缺点:尽管钢铁也存在较容易锈蚀、密度较大等缺点，但纵观材料的物理、机械和工艺性能，及其技术性、经济性和可回收性等因素，在人类未来发展的相当长时期内，钢铁的基础原材料地位仍无可替代。3.钢材机械性能介绍钢铁是以铁为基础，以碳为主要添加元素的铁碳合金。含碳量低于2.11%的铁碳合金称为钢，其他主要元素还有硅、锰、硫、磷等。钢具有良好的物理、机械和工艺性能，主要表现在以下六个方面：（1).屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。（2).屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。（3).抗拉强度(σb)材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。（4).伸长率(δs)钢材在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。（5).屈强比(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75，合金结构钢为0.84-0.86。（6).硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。4.钢材的生产方法大部分钢材加工都是通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不同以分冷加工和热加工两种。钢材的主要加工方法有：轧制：将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产型材、板材、管材。分冷轧、热轧。锻造：利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻，常用作生产大型材、开坯等截面尺寸较大的材料。拉拨：是将已经轧制的金属坯料（型、管、制品等）通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。挤压：是将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多用于生产有色金属材料。二、钢材的分类钢材按外形可分为型材、板材、管材、金属制品四大类。为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材分为十六大品种：类别品种说明型材重轨每米重量大于30千克的钢轨（包括起重机轨）轻轨每米重量小于或等于30千克的钢轨大型型钢普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。按尺寸大小分为大、中、小型中型型钢小型型钢线材直径5-10毫米的圆钢和盘条冷弯型钢将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢优质型材优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等其它钢材包括重轨配件、车轴坯、轮箍等板材薄钢板厚度等于和小于4毫米的钢板厚钢板厚度大于4毫米的钢板。可分为中板（厚度大于4mm小于20mm）、厚板（厚度大于20mm小于60mm）、特厚板（厚度大于60mm）钢带也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板电工硅钢薄板也叫硅钢片或矽钢片管材无缝钢管用热轧、热轧——冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管焊接钢管将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管金属制品金属制品包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等三、建筑钢材相关知识1.在钢铁流通行业，建筑钢材如无特殊说明，一般指建筑类钢材中使用量最大的线材以及螺纹钢。2.螺纹钢相关知识（1）螺纹钢的概念：螺纹钢是表面带肋的钢筋，亦称带肋钢筋，通常带有2道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。横肋的外形为螺旋形、人字形、月牙形3种。用公称直径的毫米数表示。带带肋钢筋广泛用于各种建筑结构、特别是大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构。（2）螺纹钢的主要产地：螺纹钢的生产厂家在我国主要分布在华北和东北，华北地区如首钢、唐钢、宣钢、承钢、新兴铸管、山西中阳钢厂、保定普瑞钢铁等，东北地区如建龙、西林、北台、抚钢等，这两个地区约占螺纹钢总产量50%以上。（3）螺纹钢的分类螺纹钢常用的分类方法有两种：一是以几何形状分类，根据横肋的截面形状及肋的间距不同进行分类或分型，如英国标准(BS4449)中，将螺纹钢分为Ⅰ型、Ⅱ型。这种分类方式主要反应螺纹钢的握紧性能。二是以性能分类(级)，例如我国标准(GB1499.2-2007)中，按强度级别(屈服点/抗拉强度)将螺纹钢分为3个等级；日本工业标准(JISG3112)中，按综合性能将螺纹钢分为5个种类；英国标准(BS4461)中，也规定了螺纹钢性能试验的若干等级。此外还可按用途对螺纹钢进行分类，如分为钢筋混凝土用普通钢筋及钢筋混凝土用热处理钢筋等。我国的钢筋混凝土用热轧带肋钢筋按国家标准，牌号由HRB和牌号的屈服点最小值构成。H、R、B分别为热轧(Hotrolled)、带肋(Ribbed)、钢筋(Bars)三个词的英文首位字母。热轧带肋钢筋分为HRB335(老牌号为20MnSi)、HRB400(老牌号为20MnSiV、20MnSiNb、20Mnti)、HRB500三个牌号。（4）螺纹钢的用途螺纹钢广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。大从高速公路、铁路、桥梁、涵洞、隧道、防洪、水坝等公用设施，小到房屋建筑的基础、梁、柱、墙、板，螺纹钢都是不可或缺的结构材料。随着我国城镇化程度的不断深入，基础设施建设、房地产的蓬勃发展对螺纹钢的需求强烈。钢筋混凝土结构仍然是当前及未来相当长时期内我国建筑的主要结构形式。因此，可以预期螺纹钢需求量和产量仍将保持较高水平。据统计，我国建筑业用钢量约占钢材消耗总量的50%左右。建筑业作为资源消耗量较大行业之一，要实现可持续发展，就必须调整建筑材料消耗结构，大力应用高强钢筋和高性能混凝土，走节约型发展道路。如果能够将目前使用的钢筋和混凝土提高一个强度等级，则可以给社会带来巨大节约。（5）螺纹钢的表面质量钢筋表面不得允许有裂纹、结疤和折叠。钢筋表面允许有凸块，但不得超过横肋的高度，钢筋表面上其他缺陷的深度和高度不得大于所在部位尺寸的允许偏差。(6)产量及分布以螺纹钢和线材为主的建筑钢材一直占据着我国钢材生产的半壁江山。2000年以前，小型材(以螺纹钢为主)的比重在25%左右；2001年以后，随着世界制造业向我国的转移，我国板管带材产销所占的比重逐步增加，建筑钢材所占比重逐年下降。2001-2007年，我国螺纹钢产量由4389.7万吨(小型材产量)增加到10136.6万吨，占钢材产量的比重由28.0%下降到18.0%。螺纹钢的生产非常分散。2007年，螺纹钢产量列前10位的分别为沙钢、唐钢、莱钢、济钢、武钢、首钢、马钢、萍钢、建龙、新兴铸管，位居前三位的沙钢、唐钢、莱钢的螺纹钢产量所占的比重在5%以上，其他企业产量比重均在4%以下。可见，螺纹钢的生产也相当分散，并以地方企业和民营企业为主，这与螺纹钢和线材产品附加值低、运输半径相对较短、主要以满足区域市场为主的特点相一致。3.线材以螺纹钢和线材为主的建筑钢材一直占据着我国钢材生产的半壁江山。(1)线材的概念:线材是指直径为5-22mm的热轧圆钢或者相当此断面的异形钢。因以盘条形式交货，故又通称为盘条。线材断面周长很小，常见的产品规格直径为5-13mm。根据轧机的不同可分为高速线材（高线）和普通线材(普线）两种。(2)线材的生产情况建筑钢材相对而言投资成本较小，进入门槛低。2001年前10家线材企业产量占全国产量的比重为40.2%，到2006年下降到了30.9%。但2007年由于钢铁企业兼并重组取得明显进展，线材生产的集中度显著提高，前10家企业产量占全国的比重上升到41.6%。2007年，线材产量列前10位的分别为沙钢、首钢、唐钢、北台、武钢、邢钢、青钢、马钢、宝钢、华菱湘钢，位居第一位的沙钢，其线材产量所占的比重超过7%，其他企业产量比重均在6%以下。可见，线材的生产仍相当分散，而且地方企业和民营企业占较大比重。四、钢铁行业产业链分析1、钢铁上游行业分析及对钢铁行业的影响1)铁矿石行业分析（1）我国铁矿石主要来源2009年进口铁矿石分国别比例统计17%23%42%13%5%澳大利亚巴西印度南非其它2009年中国进口铁矿石6.28亿吨，其中从澳大利亚进口铁矿石2.62亿吨，从巴西进口铁矿石1.42亿吨，两家合计4.04亿吨，占到中国进口铁矿石比例的64%，中国钢铁产业对澳大利亚铁矿石的需求弹性很小，铁矿石涨价对中国造成的损失较大。（2）我国铁矿石资源分布中国铁矿资源有两个特点：一是贫矿多，贫矿出储量占总储量的80%；二是多元素共生的复合矿石较多。此外矿体复杂；有些贫铁矿床上部为赤铁矿，下部为磁铁矿。同石油一样，我国铁矿石对外依存度较高，大约60%以上。而且我国在国际铁矿石谈判上，没有相应的谈判地位，加上海运费屡创新高，这使得我国钢铁企业生产成本高，盈利能力下降，尤其是地处内陆，且没有自有矿山的企业，面临生存压力。东北的鞍山-本溪地区有比较丰富的铁矿资源，临近煤炭产地，有一定水资源条件，根据振兴东北老工业基地发展战略，该区域内现有钢铁企业要按照联合重组和建设精品基地的要求，淘汰落后生产能力，建设具有国际竞争力的大型企业集团。华北地区水资源短缺，产能低水平过剩，应根据环保生态要求，重点搞好结构调整，兼并重组，严格控制生产厂点继续增多和生产能力扩张。对首钢实施搬迁，与河北省钢铁工业进行重组。华东地区钢材市场潜力大，但钢铁企业布局过于密集，区域内具有比较优势的大型骨干企业可结合组织结构和产品结构调整，提高生产集中度和国际竞争能力。中南地区水资源丰富，水运便利，东南沿海地区应充分利用深水良港条件，结合产业重组和城市钢厂的搬迁，建设大型钢铁联合企业。西南地区水资源丰富，攀枝花-西昌地区铁矿和煤炭资源储量大，但交通不便，现有重点骨干企业要提高装备水平，调整品种结构，发展高附加值产品，以矿石可持续供应能力确定产量，不追求数量的增加，鞍钢与攀钢重组后，攀钢将会迎来质的飞跃。西北地区铁矿石和水资源短缺，现有骨干企业应以满足本地区经济发展需求为主，不追求生产规模扩大，积极利用周边国家矿产资源。钢铁行业是我国国民经济的支柱产业。大型钢铁企业应主要分布在沿海地区