一、行业基本概述
工具钢是指用以制造切削刀具（车刀、铣刀、钻头、丝锥、板牙、锯条等）、量具（直尺、卡尺、卡板、块规、样板等）、模具（冲模、锻模、压铸模等）和耐磨工具的钢，具有较高的硬度和在高温下能保持高硬度和，以及高的耐磨性和适当的。工具钢根据化学成份不同，常分为碳素工具钢、合金工具钢、高速钢（实质上是高合金工具钢）三大类；按用途，则可分为刀具钢、模具钢、量具钢三大类。
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钢根据化学成份不同 |
碳素工具钢 |
碳素工具钢的碳含量较高，在 0.65-1.35%之间。碳素工具钢热处理后表面可得到较高的 硬度和耐磨性，心部有较好的韧性；退火硬度低（不大于 HB207），加工性能良好，但红硬性差，当工作温 度达 250℃时，钢的硬度和耐磨性急剧下降，硬度下降到 HRC60 以下。碳素工具钢的淬透性低，较大的工 具不能淬透（水中淬透直径为 15mm），水淬时表面淬硬层与中心部位硬度相差很大，在淬火时易产生变形 或形成裂纹。此外，其淬火温度范围窄，在淬火时应严格控制温度。防止过热、脱碳和变形。 |
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合金工具钢 |
是指为了改善工具钢的性能而特意加入一些合金元素的钢，常用的合金元素有钨（W）、钼 （Mo）、铬（Cr）、钒（V）、钛（Ti）等，合金元素的含量总和一般不超过 5%。合金工具钢的淬硬性、淬透 性、耐磨性和韧性均比碳素工具钢高，按用途大致可分为刃具、模具和量具用钢 3 类，模具钢的产量占合金 工具钢的 80%左右。其中碳含量高的钢（wc 大于 0.80%）多用于制造刃具、量具和冷作模具，这类钢淬火 后的硬度在 HRC60 以上，且具有足够的耐磨性；碳含量中等的钢（wt0.35%~0.70%）多用于制造热作模具， 这类钢淬火后的硬度稍低，为 HRC50~55，但韧性良好。 |
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高速钢（实质上是高合金工具钢） |
含碳量一般在 0.70～1.65%之间，含合金元素量较 多，总量可达 10～25%，其中含有 C，Mn，Si，Cr，V，W，Mo，Co。能用来做高速旋转切割工具，具有 红硬性高、耐磨性好、强度高等特性，就是其中 Cr，V，W，Mo 得比例比较大。当切削温度高达 600℃时，硬度仍无明显下降。通常采用电炉生产，采用粉末冶金方法生产高速钢，使碳化物呈极细小的颗粒均匀地分 布在基体上，可以提高使用寿命。高速钢刀具约占国内刀具总量的 75%。 按所含合金元素不同可分为钨系高速钢（含钨 9～18%）、钨钼系高速钢（含钨 5～12%,含钼 2～ 6%）、高钼系高速钢（含钨 0～2%,含钼 5～10%）、钒高速钢，按含钒量的不同又分一般含钒量（含 钒 1～2%）和高含钒量(含钒 2.5～5%)的高速钢、钴高速钢（含钴 5～10%）。 |
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按用途 |
刀具钢 |
是指用来制造各种切削加工工具（车刀、铣刀、刨刀、钻头、丝锥、板牙等）的钢种。 |
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模具钢 |
是用来制造冷冲模、热锻模、压铸模等模具的钢种。 |
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量具钢 |
是指适合制造量具用的工具钢。在机械制造行业大量使用的卡尺、千分尺、块规、塞规、样板等量具，用于测量工件的尺寸。 |
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资料来源：观研天下整理
一、行业生产情况
工具钢属于特钢产业。根据中国特钢企业协会资料，业最初我国特钢产是为国防军工、航空航天配套而建的。但近十几年来随着汽车工业的壮大、机械行业向高精尖设备发展转型，特钢应用领域不断扩大，产量快速增长，品种也日渐齐全和多样化。数据显示，2021年，全国特钢总产量为1.66亿吨。
数据来源：中国特钢企业协会，观研天下整理
在特钢产业产量快速增长的大环境下，得益于下游家电、汽车、电子设备以及建筑等产业的发展，我国工具钢产量整体也呈现提升态势。数据显示，2021年我国重点优特钢企业的工具钢粗钢产量约92万吨，同比增长1%；工具钢钢材产量超过72万吨。其中高合金工具钢产量占据主要市场份额。根据中国特钢企业协会对国内重点优特钢企业的产量统计得到，高合金工具钢的产量占比在2020-2021年均超过50%。
数据来源：中国特钢企业协会，观研天下整理
而虽然我国工具钢产量不断提升，但目前高端化不足，大多为中低端产品。预计随着我国制造成本提升，低端制造业向外转移，中端模具市场趋于饱和，国内模具制造业将向大型化、精密化、高端化方向发展。
同时国内粉末冶金高速工具钢市场发展较大。根据观研报告网发布的《中国工具钢行业发展现状调研与投资前景预测报告（2022-2029年）》显示，随着国内制造产业调整升级以及加工材料的机械性能提升，高性能的高速工具钢等先进切削材料的需求不断增长；而粉末冶金高速工具钢的性能明显优于普通高速钢，而且在冲击负荷大的切削加工场合可替代硬质合金。目前全球粉末冶金高速公举钢占高速工具钢年产量的10%左右，在发达国家的占比已达到20%左右，而我国的粉末冶金高速钢市场尚处于起步发展阶段，产量占比不到5%。因此与国外发达国家的差距较大，国内粉末冶金高速工具钢市场还有较大的发展空间。
二、行业需求情况
目前模具制造是我国工具钢最主要的应用领域。据了解，当前模具用工具钢需求较大是家电、汽车、电子设备以及建筑等产业。近几年随着我国消费水平的提升，下游家电、汽车等产品需求量持续攀升，进而带动工具钢行业快速发展。数据显示，2019年我国模具用工具钢市场规模约为45万吨。预计未来在消费升级背景下，汽车、家电等产业转型升级高端化发展，有望带动模具用工具钢行业保持增速发展，到2024年市场规模将增长到53万吨。
其中汽车领域是模具用工具钢的最大消费领域，约占据市场总量的40%左右。虽然与发达国家相比，我国汽车工业起步较晚，但国家产业政策支持市场发展迅速，近年来汽车整车制造业得到快速发展，保有量不断增加。据公安部统计，2021年全国机动车保有量达3.95亿辆，其中汽车3.02亿辆。
汽车产销量快速增长。目前已成为全球第一大汽车产销国。虽然近几年来，汽车市场发展放缓。但预计随着我国经济继续保持平稳增长，人们收入水平将不断提高，中国潜在汽车消费需求仍然巨大，汽车消费仍属于“首次刚需消费”阶段。从人均 GDP 和汽车保有的国际横向比较看，中长期我国汽车市场仍具有较大的增长潜力。数据显示，2021年我国汽车产量为2608.2万辆，同比增长3.4%；汽车销量为2627.5万辆，同比增长3.8%。
进入2022年初，由于疫情多点散发等因素影响，汽车产销均有所下降。随后进入6月，随着疫情防控成效和促消费政策效应显现，我国汽车生产全面恢复正常水平，消费市场快速回暖。2022年1-6月，我国汽车产销分别完成1211.7万辆和1205.7万辆，同比分别下降3.7%和6.6%，降幅比1－5月分别收窄5.9个百分点和5.6个百分点。
数据来源：中国汽车工业协会，观研天下整理
在上述背景下，我国模具用工具钢也得了较为快速的发展，从而也推动了工具钢产业的发展。
除模具制造方面，工具钢也应用到了刀具市场。根据资料显示，工具钢（主要是高速钢）是前数控刀具主要材料，占据44.52%的市场空间。因此刀具市场的发展也影响着工具钢产业的发展。但值得注意的是，由于硬质合金相较于高速钢具有更高的硬度和耐磨性，使得硬质合金占比逐渐提升，高速钢市场逐渐收缩。由此可见，我国高速钢要不断研发新技术。产品要向精密化、高端化方向发展，来满足刀具市场的越来越高的要求。
数据来源：观研天下整理
刀具是机械加工中不可或缺的一环。自2015 年以来，我国刀具销售逐年走强，到2018 年刀具消费规模达到421亿元，但2019 年受国际环境与汽车等下游行业持续下行的影响，刀具消费额有所下滑，下滑至393亿元。进入2020市场开始回暖，2021 年下游需求持续旺盛，全年刀具消费达 477 亿，创历史新高。
数据来源：中国机床工具工业协会，观研天下整理（WW）
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