一、生产工艺与设备创新
本报告的技术叙述重点并非聚焦于该时间段内生产硬件或流程的革新，而是强调了其长期积累并持续优化的技术基础，以及面向未来的战略投资方向。
1. 现有工艺基础与装备水平
山阳特殊钢的生产体系建立在成熟的工艺与设备之上。其核心是高洁净度钢制造技术，该技术经过长年积累，用于生产高品质的工具钢、轴承钢等产品。生产工艺流程中包含了电炉冶炼、RH 真空脱气等精炼设备，以及从海外引进的高精度高合金钢棒材 / 线材连轧机组、高精度方扁钢精轧生产线、大规格扁钢生产线和 850 可逆轧机、850-750、750-650 大棒材半连轧机组等轧制设备。这些构成了其生产高信赖性特殊钢的硬件基础。
2. 近期的研发与投资侧重点
在 2022-2025 年这个周期内，根据公司的中期经营计划，其技术发展的公开焦点更多地投向了上游研发和系统性升级，而非单一工序的设备或工艺改造：
研发导向
公司强调 “基础研究”（探究原理）、“新产品 / 技术开发”（通过优化成分、组织、制造工艺响应社会需求）和 “评价技术”（先进评价解析技术）。这反映其创新重心在于材料设计与后端应用技术。
战略投资
公司明确将积极投资于减碳技术和数字化转型。例如，自 2024 年起开始利用水力发电等可再生能源，这属于能源供应端的升级，而非直接的生产工艺创新。
合作开发案例
与名古屋工业大学、大阪大学等合作于 2023 年商品化的 “TOUGHFIT®” 过共析钢，其突破点在于成分优化与热处理工艺，以实现不添加昂贵元素和避免复杂加工的高性能，这同样属于材料设计与后处理范畴的创新。
结论
综合现有信息，山阳特殊钢在近三年的公开技术报告中，未详细阐述其在冶炼、精炼、热轧、冷轧等具体生产工艺环节有突破性的新技术应用或关键生产设备的具体升级细节。其技术进展的呈现更侧重于依托现有成熟工艺基础，通过材料研发、热处理优化以及推进绿色与数字化战略来提升产品价值和整体运营水平。关于具体的 “创新” 案例，资料更多指向了新材料的成功开发（这将在下一章节详述）以及环保技术的应用。
二、新材料与产品研发
在 2022 年至 2025 年间，山阳特殊钢在新材料与产品研发方面的公开成果，主要集中体现在一款具有突破性意义的创新产品上，同时在其传统优势产品线上持续进行特性优化与迭代。公司的研发策略明确聚焦于通过成分与工艺优化，而非依赖昂贵元素或复杂加工，来创造满足社会新需求的高性能材料。
核心创新案例：TOUGHFIT® 过共析钢
TOUGHFIT® 是山阳特殊钢在此阶段内最引人注目的新材料开发成果，代表了其在平衡材料关键性能矛盾上的重大突破。
开发历程与商业化
该材料由名古屋工业大学、大阪大学、小松制作所与山阳特殊制钢联合研发，研究工作始于 2011 年，并于 2023 年春季成功实现商品化。
性能突破
TOUGHFIT® 的核心创新在于突破了传统高碳钢 “高硬度则必然脆性大” 的固有矛盾。它被定义为世界首款同时实现高硬度、高强度、高韧性的过共析钢。
具体技术参数
其 “冠军数据” 可实现超过 2500 MPa 的抗拉强度和约 10% 的延伸率。在保持约 700 Hv 高硬度的同时，具备超过 200 J/cm² 的冲击韧性，这一韧性水平与中低碳钢相当。它同时还展现出良好的冲击特性、拉伸特性以及对低温脆化、氢脆等的耐受潜力。
技术原理与优势
这一性能飞跃并非通过传统路径达成。其关键在于对钢材成分的优化设计与开发相匹配的热处理工艺。
成本与工艺优势显著：该方法无需添加大量昂贵的合金元素，也无需进行复杂加工，因此钢材的原始成本并未大幅增加。
易于推广应用：其热处理工艺能够兼容用户现有的制造设备，极大降低了新材料导入的门槛和成本，有利于快速实现产业化应用。
产业意义
TOUGHFIT® 的诞生在产业界受到极大关注，其技术已在欧洲、美国、中国等多个国家和地区取得专利，标志着山阳特殊钢在先进材料科学领域的前沿地位。
优势产品系列的持续优化
尽管在 2022-2025 年间，公开资料未明确指出有其他全新牌号发布，但山阳特殊钢在其深厚的工具钢产品体系内，持续进行着产品特性的改进与深化。
技术基础
这些产品的性能迭代均建立在公司成熟的高洁净度钢制造技术平台之上。
产品特性创新方向
公司针对模具寿命提升、综合成本降低等市场需求，在其全面的工具钢产品线（如 QCM®8、QDH®、QHZ®、QCM64-HARMOTEX®、QDX-HARMOTEX® 等）中，持续优化针对不同应用场景（冷作模具、热作模具、压铸模具、塑料模具等）的关键特性。这些特性包括但不限于：
高强度与高韧性
高耐磨性
良好的高温强度与抗热裂性
优异的切削性与加工性
研发总结与局限
综合现有信息，山阳特殊钢在近年的新材料与产品研发呈现出 “一点突破，全面深化” 的特点。
突破点
：以 TOUGHFIT® 为代表，实现了材料基础性能（强韧性匹配）的范式级创新，并成功推向市场。
深化面
：在其庞大的工具钢产品矩阵中，依托高洁净度制造与评价解析技术，针对具体应用需求进行持续的性能优化与产品迭代。
三、技术应用效果与案例
基于近三年的技术发展，山阳特殊钢的创新成果已从实验室走向实际应用，其中 TOUGHFIT® 过共析钢作为最具代表性的突破，其应用效果与案例得到了明确验证。
? TOUGHFIT®：从技术突破到产业落地
TOUGHFIT® 于 2023 年春季正式商品化，标志着其完成了从联合研发到市场应用的完整闭环。该材料最引人注目的应用案例发生在工程机械领域。
具体应用案例
小松制作所（Komatsu）已在其隧道掘进机（TBM）的刀具（刀圈）上成功应用 TOUGHFIT® 钢材，并实现了实用化。隧道掘进环境对刀具材料提出了极为苛刻的要求，需要同时承受极高的磨损（耐磨性）和剧烈的冲击载荷（韧性）。文档指出，TOUGHFIT® 在该应用场景中取得了良好的使用实绩，证明了其设计性能在实际工况下的可靠性。
卓越的性能验证：与传统材料的直接对比
TOUGHFIT® 的应用效果不仅体现在客户采纳，更通过一系列与传统材料的性能对比数据得到量化证实，彻底颠覆了传统高碳钢的性能认知。
对比维度 | TOUGHFIT® 过共析钢 | 传统对比材料 | 性能提升效果 | 数据来源与说明 |
|---|---|---|---|---|
冲击韧性 | 高韧性化热处理后，硬度 60 HRC 时，夏比冲击值约 160 J/cm² | JIS SUJ2（传统过共析钢，直接淬火） | TOUGHFIT® 的冲击值是 SUJ2 的 10 倍以上 | 实验室测试，直接量化了韧性突破的幅度。 |
耐磨与疲劳寿命（替代渗碳钢场景） | 在滚子点蚀试验中，抗点蚀疲劳寿命优异 | 气体渗碳钢 SCM420 | TOUGHFIT® 的点蚀寿命是 SCM420 的 约 2 倍 | 模拟齿轮、轴承等零件的接触疲劳工况。 |
抗扭强度 | 静态扭转强度与扭转疲劳强度均表现突出 | 气体渗碳钢 SCM420 | 静态与疲劳扭转强度均高于 SCM420 | 证明了其在承受复杂扭转载荷时的优势。 |
综合力学性能 | 硬度≈700 HV，抗拉强度 >2500 MPa，冲击值 > 200 J/cm²，塑性延伸率≈10% | 传统高碳钢（强度 - 韧性 “香蕉曲线” 权衡） | 实现了高硬度、高强度、高韧性、良好塑性的协同，打破传统权衡关系 | 概括了其核心性能突破，解释了其适用于高冲击工况的原因。 |
效果总结
TOUGHFIT® 通过在实际严苛工况（隧道掘进机刀具）的成功应用，验证了其理论性能的优越性。其冲击韧性呈数量级提升、疲劳寿命翻倍的核心数据，为客户提供了替代传统渗碳工艺或突破现有材料性能瓶颈的可靠选择，尤其在追求设备长效、高可靠性与轻量化的高端装备制造领域展现出巨大潜力。
四、环保与可持续发展技术
山阳特殊钢在近年的技术发展中，不仅在新材料与产品研发上取得突破，更将环保与可持续发展技术作为核心战略，系统性地推进其制造过程的绿色转型与全价值链的低碳化。
? 能源结构优化与可再生能源利用
公司正积极推动生产能源的清洁化转型，以减少对传统化石能源的依赖，并已取得实质性进展。
大规模采购水力发电：自 2024 年 4 月起，公司开始购买并利用来自日本兵库县内水力发电站产生的可再生能源电力，年采购量达 4000 万千瓦时。这部分电力被定义为 “碳中性电力”，其二氧化碳排放系数可视为零，并全部用于特殊钢的制造过程。此举相当于覆盖了公司年度总用电量的约5%，预计每年可减少温室气体排放约 17,000 吨。
部署分布式太阳能发电：2024 年 7 月，公司通过 “现场 PPA” 模式，在其总部工厂的产品仓库屋顶安装了太阳能发电设备，容量约 512.43 kW，预计年发电量约为 60 万千瓦时，每年可进一步减排约 266 吨温室气体。
探索碳中和燃料应用：其集团内的瑞典 OVAKO 公司（现为日本制铁集团成员，与山阳特殊钢协同）已于 2022 年 1 月实现生产层面的碳中和，销售 “绿色钢铁”。其 Hofors 工厂在 2023 年 9 月启动了利用无化石电力电解水制氢的设备，所生产的碳中和氢气已用于特殊钢制造的加热工序，预计可削减该工序 50%（约 2 万吨）的温室气体排放。
温室气体减排目标与管理体系
公司设定了基于科学的量化减排目标，并建立了系统的内部管理架构以确保目标达成。
科学碳目标（SBT）
公司承诺到 2050 年实现碳中和，并设定了 2030 年的中期减排目标。其 Scope 1（直接排放）与 Scope 2（外购能源间接排放）的目标是到 2030 财年，较 2021 财年基准减少 42%；其 Scope 3（价值链间接排放）的目标是同期减少 25%。该系列目标已于 2025 年 1 月获得 “科学碳目标倡议（SBTi）” 认证，使其成为日本首家获此认证的钢铁制造商（不含中小企业）。
内部管理架构
为推进碳中和战略，公司设立了由社长担任委员长的 “碳中和推进委员会”，负责审议基本方针。同时，成立了由各部门负责人组成的 “实务工作者联络会”，每月召开会议以推进具体减排课题。此外，通过 “环境联络会” 每月共享环境风险信息。
根据日本海事协会（ClassNK）的第三方验证报告，山阳特殊钢 2024 年度（2024.4.1-2025.3.31）的温室气体排放总量为 1,833,186 tCO₂e，具体构成如下表所示：
排放范畴 | 排放量 (tCO₂e) | 说明 |
|---|---|---|
Scope 1 | 242,469 | 来自公司自有或控制源的直接排放（如燃料燃烧） |
Scope 2 | 313,465 | 外购电力、热力产生的间接排放 |
Scope 3 | 1,277,552 | 价值链上下游其他间接排放（如原材料、产品运输、客户使用等） |
总计 | 1,833,186 |
资源循环与废物管理
公司致力于构建资源循环型生产体系，最大限度减少废弃物产生并提高资源利用率。
副产物高比例再资源化：对生产过程中产生的电炉渣、粉尘、污泥等副产物，积极推行基于 3R 原则的资源循环。2024 年度，其副产物的再资源化（回收）率达到了 84%。例如，电炉渣通过加压蒸汽陈化等处理，100% 作为路基材料、沥青骨料等实现再利用。
水资源高效循环利用：对工厂用水进行净化处理和循环利用，公共水域排水循环率高达 94%，显著减少了新鲜水取用量和废水排放。
高废钢利用率工艺：公司核心的电弧炉（EAF）炼钢工艺以废钢为主要原料。2024 年度，其原料中废钢占比达 78%，若计入内部回收材，则比例高达 97%。这从源头构建了 “废钢→高性能特殊钢” 的资源循环闭环。
环境管理体系与产品生态化
公司将环境管理融入日常运营与产品研发，以系统性降低全生命周期环境影响。
体系认证与审核
在其主要制造基地（本社工场、OVAKO、SSMI 的主要工厂）均获得了环境管理体系国际标准 ISO 14001 认证，并通过年度内外部审核确保持续改进。
开发 “生态产品（Eco-Products）”
产品研发不仅追求性能，更注重环境属性。例如：
ECOMAX® 系列高强度表面渗碳钢：通过优化材料的热处理技术，帮助客户减少热处理工序和时间，从而降低其生产环节的能耗与碳排放。
长寿命化产品：通过合金成分优化和特殊热处理技术（如 “Super-TF”），开发出风力发电用轴承钢，其寿命达到传统钢材（SUJ2）的约 4 倍。通过减少因轴承故障导致的风力发电机停机，该产品每年可间接贡献约 1.3 万吨 CO₂减排。
供应链协同减排
针对占排放大头的 Scope 3 排放，公司定期面向主要供应商举办说明会，推动供应链协同减排，共同降低价值链的整体碳足迹。
总结
综上所述，山阳特殊钢通过能源清洁化、原料循环化、管理体系化与产品生态化的多维技术路径，系统性地推进其环保与可持续发展战略。这些举措不仅直接减少了自身运营的环境足迹，更通过长寿命、低能耗的产品解决方案，赋能下游产业的绿色转型，支撑其 2050 年碳中和的长期愿景。
