• 合金元素的精確控制：高端軸承鋼需要精確的合金成分設計，這對于冶煉技術的要求極高。某些高端軸承鋼（如高溫軸承鋼、深冷軸承鋼）的合金成分和制造工藝仍需要依賴進口。

• 微觀組織控制和表面質量：軸承鋼的疲勞壽命與其微觀組織密切相關。控制鋼材的晶粒結構、去除有害夾雜物及確保硬度分布均勻是生產過程中的難點。

• 表面處理技術：高端軸承鋼的表面處理技術要求高，尤其是在大載荷、長壽命軸承的制造中，如何通過熱處理、表面滲碳等技術提升其耐磨性和抗疲勞性仍是技術挑戰。

超高強度鋼是用于制造承受較高應力結構件的一類合金鋼。一般屈服強度大于1180MPa，抗拉強度大于1380MPa，這類鋼一般具有足夠的韌性及較高的比強度和屈強比，還有良好的焊接性和成形性。主要應用航空制造產業，而飛機起落架的制作材料，基本上都是300M超高強度鋼！

飛機起落架是支撐飛機的唯一部件，尤其是在飛機降落階段，其承載的載荷不僅僅來自機身重量，還有飛機垂直方向的巨大沖力。因此，起落架的材料強度必須十分優異，只能依靠特種鋼材才行。目前使用范圍最廣的是美國的300M鋼，該材料采用真空熱處理技術，避免了滲氫，零件表面光亮，無氧化脫碳、增碳和晶界氧化等缺陷，提高了表面質量。而國內用于制作起落架的國產超強度鋼材有時會出現點狀缺陷、硫化物夾雜、粗晶、內部裂紋、熱處理滲氫等問題，這些問題都與冶煉過程中純凈度不夠有關系。所以我國在高純度熔煉技術方面與美國還有較大差距，存在很大提升空間。

近年來，中國在航空鋼材的研發和生產方面取得了顯著進展。特別是在中低端航空鋼材和一些高性能鋼材的生產上，國內已經具備了較強的技術基礎和產業能力。以下是中國航空鋼材發展現狀的幾個關鍵點：

• 技術突破與產業化：中國航空工業集團公司（AVIC）和中國商飛公司（COMAC）等大型航空企業在鋼材研發方面取得了突破，尤其是在基礎航空鋼材的國產化方面取得了積極進展。例如，國產飛機C919的制造中，已經開始應用一定比例的國產航空鋼材，并逐步向高端鋼材領域邁進。C919項目中的航空鋼材應用：1）機身和機翼結構鋼材：在C919的制造過程中，部分機身、機翼和支撐結構采用了國產高強度結構鋼。例如，C919飛機的部分結構使用了由寶鋼生產的高強度鋼，滿足了高強度、抗腐蝕和耐疲勞的要求。2）發動機零部件鋼材：盡管C919的發動機部分關鍵材料（如渦輪葉片等）仍依賴進口高溫合金，但在某些基礎零部件上已經實現了國產化替代。中國航空工業集團公司（AVIC）旗下的研究所正在加大對高溫合金、鈦合金等航空發動機材料的研發力度，逐步實現國產替代。

• 關鍵合金鋼的研發進展：國內鋼鐵企業如寶鋼、鞍鋼等在航空用鋼的合金化設計、冶煉技術和熱處理工藝方面不斷取得進展。例如，寶鋼成功研發了滿足民用航空需要的2000MPa級別高強度結構鋼，寶鋼集團和中信特鋼在汽車用鋼領域研發出第三代AHSS，廣泛用于汽車碰撞吸能部件和車身結構件，目前部分飛機零部件（如機翼、機身結構等）已經開始采用國產鋼材。

• 產量和品種的提升：中國在航空鋼材的品種上不斷擴展，除了常規的碳鋼和低合金鋼外，高溫合金、鈦合金、鋁合金等高性能合金的生產技術也逐步成熟，且開始向高性能鋼材（如用于航空發動機的鋼材）領域擴展。在高端航空鋼和軍用鋼領域，已開發出30CrMnSiNi2A、40CrNiMoA等具有自主知識產權的材料。一些航空起落架鋼和裝甲鋼的性能已接近國際先進水平，如300M（飛機起落架鋼）的國產化率逐步提升。

• 超高性能需求領域：

• 航空發動機與高性能彈體鋼：例如3000 MPa級別的鋼材仍需依賴進口。

• 超大規格板材和異形鋼：大尺寸、異形件的加工技術仍落后于發達國家，特別是在應力均勻性和性能穩定性方面存在差距。

• 工藝與設備不足：

• 超高強度鋼對冶煉、軋制設備要求高，部分關鍵設備仍依賴國外進口。

• 熱處理、焊接、表面強化工藝等仍需進一步優化。

中國在航空鋼材領域的國產化替代取得了顯著進展，尤其是在民用航空領域，C919等項目中已經實現了部分關鍵鋼材的國產替代。隨著技術的不斷突破，中國航空鋼材的國產化進程將繼續推進，尤其是在高溫合金、鈦合金等高端材料的研發和生產上，國內企業正在加大投入，逐步縮小與國際先進水平的差距。然而，要完全解決“卡脖子”問題，還需要在高端航空材料的研發、生產工藝和應用領域加大技術創新和突破，特別是在航空發動機、渦輪葉片等關鍵領域的高性能鋼材上，仍需長期努力。隨著航空產業的不斷發展和政策的持續支持，中國的航空鋼材國產化替代進程有望在未來取得更加顯著的成果。

高強度不銹鋼和奧氏體不銹鋼廣泛用于航空航天、核能設備、醫療器械、化工設備等高端領域。然而，由于其對材料純度、組織均勻性及性能穩定性要求極高，中國在高端生產工藝及質量控制上與國際先進水平仍有差距。例如，某些耐腐蝕性能極高的奧氏體不銹鋼和超純鐵素體不銹鋼依賴進口，尤其是在關鍵零部件中的應用。

高強度不銹鋼在火箭發動機制造中發揮著關鍵作用，主要用于承受高溫、高壓和腐蝕等極端環境條件。用于火箭發動機的鋼材需具備多種特性，其中高強度是必須滿足的重要指標。然而，不銹鋼的強度和防銹性能，卻是魚和熊掌般難以兼得的矛盾體。火箭發動機材料如果如果嚴重生銹，將帶來很大影響。完全依靠材料自身實現高強度和防銹性能兼備，這是世界性難題。

目前，通過冶煉工藝優化、合金配方改進和質量控制技術，中國企業在提高高強度不銹鋼的耐久性、抗腐蝕性和加工精度方面取得顯著進展。例如，太鋼不銹鋼公司成功研發出滿足航天器和發動機要求的高強度不銹鋼，填補了國內空白。此外，X39CrMo17-1等不銹鋼材料已在火箭發動機制造中得到應用，顯示出國產化替代的可行性。

高強度不銹鋼的國產化替代在多個領域已取得突破：

盡管取得了進展，但在高強度不銹鋼的生產工藝、材料純度和性能穩定性等方面，仍需持續努力。未來，應加強材料研發，提升生產技術，以滿足火箭發動機對高強度不銹鋼的需求，確保航天事業的安全與可靠性。

奧氏體不銹鋼以其良好的耐腐蝕性、可加工性和美觀性，在多個領域有著廣泛的應用，包括食品加工、化工、建筑、汽車、航空航天和醫療器械等。它們通常用于需要高強度和耐腐蝕特性的場合。

難點：

316H奧氏體不銹鋼已不折不扣地成為核電裝備“卡脖子”材料。2019年1月1日，鞍鋼集團有關領導組織召開316H奧氏體不銹鋼生產動員會，并將316H奧氏體不銹鋼開發確定為鞍鋼“一號工程”。面對國家需求，鞍鋼核電用鋼項目團隊結合合同全面承擔了項目研發、生產及供貨任務。在克服不銹鋼研發、生產經驗少，產品涉及單位眾多、工序繁雜及技術指標要求嚴格等諸多不利因素情況下，充分發揮集團公司優勢，依靠鞍鋼聯眾、鞍鋼鑄鋼公司、鞍鋼股份，建立了該鋼種適宜的生產工藝路線并成功實現產品開發和首批合同供貨。

日前，鞍鋼成功實現四代核電600MW示范快堆項目316H奧氏體不銹鋼產品開發，并完成首批合同供貨，解決了該產品從無到有的“卡脖子”難題。鞍鋼因此成為全球唯一一家全部依靠自身裝備生產該產品的企業。鞍鋼集團的這一成就標志著中國在高碳奧氏體不銹鋼的研發和應用上取得了重要進展，打破了國外技術壟斷。

國產替代材料：

隨著我國近年來高鐵的迅猛建設，鋼軌養護問題也愈加讓業內專家憂心。若養護不到位，不僅折損生命周期，還存在高風險隱患。銑刀作為鋼軌維護的重要工具，成為了一個關鍵的“卡脖子”問題。銑刀主要用于對鋼軌進行打磨和修復，以確保軌道的平整與穩定，保證高鐵運行的安全和平穩。然而，由于鋼軌的強度和硬度極高，這對銑刀的制造提出了非常高的要求。目前，全球范圍內，銑刀的制造技術主要由德國和奧地利的公司壟斷，國內還未完全掌握這一核心技術。我國自主創新研發的雙動力電驅銑磨維護機器人裝備——被稱為鋼軌‘急救車’的銑磨車可為鋼軌“保駕護航”。但銑磨車最核心部件銑刀仍需從國外進口。銑刀的材料是一種超硬合金材料。對其中金屬成分我們已然了解，但就是不知曉是怎么配比、合成的。國內企業雖已進行多次技術攻關，甚至嘗試拆解進口銑刀進行學習，但仍未成功突破這一技術難關

由于建造鋼軌的材料強度極高，這就決定了鋼軌的強度，所以在制造時只能用銑刀對其打磨，而當它出現變形時也只能用銑刀對其進行矯正。目前，我國已經在加緊對這一項目的攻關，

我國合金粉末產品品種依然不足，中低端產品產能過剩和高端、高品位金屬粉末依賴進口的矛盾日漸突出。尤其是粉末高溫合金和粉末高速鋼，目前應用于現代航空發動機、航天器和火箭發動機以及艦船和工業燃氣輪機的關鍵熱端部件材料（如渦輪葉片、導向器葉片、渦輪盤、燃燒室等）基本依賴進口，“卡脖子”問題日益突出。

粉末高溫合金，是現代高性能航空發動機渦輪盤等關鍵部件的必選材料。與美歐、俄羅斯等航空強國相比，我國的民用航發剛起步，軍用航發勉強交付。

真空霧化高溫合金粉末

我國在粉末高溫合金領域取得了很大的進步，部分粉末高溫合金制件已獲得應用。西北有色金屬研究院等機構在粉末高溫合金的研發和生產技術方面都取得了突破性進展，成功研發出新一代粉末高溫合金，形成了成熟的粉末高溫合金生產工藝路線。鋼研高納是國內最早開始研發和生產粉末高溫合金制品的企業，目前已研制出10余種型號，其中FGH4091、FGH4095、FGH4096、FGH4097、FGH4098等粉末高溫合金盤鍛件滿足了國家多個重點型號航空發動機的設計和應用需求，市場占有率達60%。鋼研高納為ODS高溫合金領域龍頭企業，市場占有率100%。氧化物彌散強化（ODS）高溫合金是采用納米氧化物對合金基體進行強化的一類特殊高溫合金，具有優異的高溫強度和抗氧化耐腐蝕性能。我國在粉末高溫合金領域正通過技術突破和自主研發，逐步解決“卡脖子”問題，并在部分領域實現了國產替代，提升了國內粉末高溫合金的競爭力和自給能力。

對于粉末高速鋼，其良好的組織均勻性和碳化物無偏析特點，彌補了普通高速鋼的先天缺陷，使鋼材質量和性能得以全面提升。中國粉末冶金高速鋼占高速鋼比例僅0.3%，應用尚處于初級階段，下游公司認知不足，市場尚未充分挖掘。根據我國高速鋼年產量8-10萬噸，我國粉末冶金高速鋼市場需求1.5-2萬噸，但國內產量僅300噸左右，顯示出較大的市場空間。隨著國內企業加大研發投入，提升產品質量和技術水平，逐步打破了國外企業的技術壟斷，實現了進口替代。天工國際投資建設了國內首條工具鋼粉末冶金生產線，設計年產量達2000噸，填補了國內供應空白，生產的粉末高速鋼已取代進口，成功用于汽車、航空航天以及復雜刀具生產制造。國內粉末高速鋼市場規模近年來保持穩步增長態勢，從2014年增長至2023年，增幅明顯。預計未來幾年，市場規模將繼續保持快速增長，成為推動中國制造業轉型升級的重要力量。

據世界鋼鐵協會統計，2023年中國的粗鋼產量為10.19億噸，占全球粗鋼總產量的比重達到53.86%，穩居全球第一，超過全球產量的一半。但是我國鐵礦資源并不多，中國鐵礦石對外依存度長期保持在80%左右，主要還是依賴進口。其中最優質的鐵礦石來自兩個國家，一個是澳大利亞，一個是巴西，其中澳大利亞每年的鐵礦石產量占全球的80%。但自從我國進入鋼鐵市場之后，鐵礦價格一路飆升，我國鋼鐵行業的成本一路飆升。這種高度依賴性使得中國在全球鐵礦石價格波動中處于被動地位，容易受到國際市場價格波動的影響。

據了解，三井物產是日本財團三井的核心企業，三井的成員包括了新日鐵這樣的大型鋼鐵企業，也包括了豐田汽車這樣的鋼鐵產品使用大戶。中國的寶山鋼鐵甚至也和三井有密切的關系。力拓、必和必拓、淡水河谷世界三大鐵礦石巨頭，而三井物產與它們都建立了聯合經營的關系，對于這些企業的經營決心有很大的影響力。所以說日本對“三大礦山”進行控股，鐵礦價格提高，“三大礦山”盈利，日本也能從中分一杯羹，所以對于日本來說不論鐵礦價格高低都是穩賺不賠的，而我國的鋼鐵企業就會受到損失。

好在我國的鋼鐵企業經過幾十年的發展，在鐵礦上的定價權也有舉足輕重的程度。目前我國正在積極尋求從非洲、南美等地區進口鐵礦石，以減少對澳大利亞和巴西的依賴。同時，國內加大了對低品位鐵礦石的開發和利用，以提高國內鐵礦石的自給率，還在積極推動鐵礦石期貨市場的建設，以提高市場的透明度和價格發現功能，通過這些措施，中國正在努力減少對外部鐵礦石的依賴，增強自身的資源保障能力，并推動鋼鐵行業的可持續發展。

研究認為，我國海外建設優質鐵礦項目不僅可以提升中國鋼鐵工業在成本、環保等方面的競爭力，而且將給項目所在國帶來稅收、就業、人才培養、基礎設施建設及社會經濟發展等方面的切實收益，實現雙方的互利共贏。