钛合金导入消费电子板块复苏带动刀具市场需求外溢

丨公司名称丨公司名称正文目录行业现状：消费电子有望迎复苏，钛金成行业趋势 1应用趋势：手机出货量迎来拐点，钛金为3C电材料端亮点 1材料对比：解决3C行业痛点，难加工与价格限行业发展 4钛材对比：钛铝复合材料为消费电子流材质，制工艺有待成熟 6加工刀具：以硬质合金为主，需进行分结构与材优化 11主流刀具：硬质合金为目前主流刀具超硬刀具运逐渐提升 11加工刀具：硬质刀具为主，超硬刀具辅 12改进方式：钛合金高质高效切削加工具方法 14市场空间：24年对应空间达50亿，未来行业速透 16投资建议 21沃尔德：超硬刀具领军者，子公司鑫泉充分收益费电子复苏 21鼎泰高科：PCB刀具龙头，产业链布局形成司护河 23华锐精密：硬质刀具先进制造厂商，品升级助力司成长 25风险提示 27图表目录图表全球智能手机季度出货量（百万台） 1图表中国智能手机市场季度出货量（百万台） 1图表3：3C行业主要品牌钛合金图片（小米荣耀苹果） 2图表4：3C行业主要品牌钛合金应用情况 2图表苹果手机中框材料变化 3图表钛材的性能特点 4图表智能手机中框材质性能对比（钛合金、钢、铝合金） 5图表钛合金中框相较其他合金加工难度大、低 5图表海绵钛、铝合金、不锈钢价格对比 6图表10：Ti-AI合金与钛基体性能比较 6图表钛合金的分类及特点 7图表12：Iphone15pro中框拆解图示 8图表小米14pro图示 8图表钛铝复合材料加工工艺介绍 9图表爆炸焊接复合法图示 图表轧制复合法图示 图表箔冶金复合法图示 图表固液铸轧法图示 图表不同刀具性能对比 图表不同刀具材料韧性与硬度的关系 图表刀具价格对比情况（元片） 图表超硬刀具占比逐年提升 图表钛合金分类与难加工原因 图表手机中框加工立铣刀加工总类 图表钛合金高质高效切削加工刀具技术 图表切削钛合金的具体措施 图表钛合金中框对应的刀具市场空间测算 图表钛合金表盖对应的刀具市场空间测算 图表钛合金表盖和中框累计对应的刀具市场间测算 丨公司名称图表未来钛合金将运用的方向 丨公司名称图表公司产品总类与下游应用 图表沃尔德营收情况（百万，%） 图表沃尔德毛利率情况 图表鑫金泉3C领域刀具展示 图表鼎泰高科主要客户（集团） 图表鼎泰高科产品布局 图表鼎泰高科营收情况 图表鼎泰高科毛利率维持高位 图表华锐精密产品图示 图表华锐精密营收情况 图表华锐精密毛利率情况 丨公司名称丨公司名称行业现状：消费电子有望迎复苏，钛合金成行业趋势电子材料端亮点年第二季度以后的跌幅趋势有所减缓。Canalys20232.702.58和亿部。国内市场来看：5%5%至万部。这表明从第二季度开始，中国市场的智能手机出货量跌幅显著收窄。中国智能手机市场出货量有望在2023年第四季度迎来拐点，实现近10个季度8度saleout图表全球智能手机季度出货量（百万台） 图表中国智能手机市场季度出货量（百万台）数据来源：Canalys， 数据来源：Canalys，小米、三星、3C1026Xiaomi14Pro1019发布新机FindMIM3C早之前，20237MagicV2钛合金3D9iPhone15Pro/ProMaxAppleUltra2图表3：3C行业主要品牌钛合金图片（小米-荣耀-数据来源：IT之家，南极熊3D打印，品牌产品型号产品类型使用钛合金部位零部件说明图表4：3C品牌产品型号产品类型使用钛合金部位零部件说明Iphone15Pro/ProMax手机中框Iphone15Pro/ProMax手机中框苹果AppleWatchUltra/Ultra2

手表 表壳、

荣耀手机91整体厚度和重量的下降。铰链、轴盖折叠屏Magicv2钛金属边框通过固态扩散技术与铝荣耀手机91整体厚度和重量的下降。铰链、轴盖折叠屏Magicv2钛金属边框通过固态扩散技术与铝1420g丨公司名称丨公司名称据Techweb，三星下一代旗舰GalaxyS24Ultra据Techweb，三星下一代旗舰GalaxyS24UltraProMax在今年底亮相。中框三星手表表壳表壳采用钛合金材质，更耐刮擦。手表表壳表壳采用钛合金材质，更耐刮擦。OPPOGalaxyWatch5Pro螺丝钉从前一代的不锈钢材质改为钛合金，每颗螺丝钉可以减重0.015641OPPOGalaxyWatch5Pro螺丝钉从前一代的不锈钢材质改为钛合金，每颗螺丝钉可以减重0.015641螺丝丨公司名称丨公司名称小米华为折叠屏FindN3手机铰链、摄像头圆环MIM7，摄像头圆环材质。Xiaomi14Pro手机中框14Pro属中框的安卓手机。Watch4Pro手表表壳采用48毫米的钛合金表壳，比普通金属更强韧坚固、耐腐蚀。数据来源：IT之家，新浪科技，南极熊3D打印，快科技，天极网，太平洋科技，科技圈，3C图表5：苹果手机中框材料变化数据来源：搞趣网，京东，舒宁易购，苹果官网，钛合金具备高强度、强抗腐蚀性、耐高低温等性质。钛（Ti）是一种银白色过渡金属，熔点为1660℃，密度为4.54g/cm3。钛具有十大特性：①密度小，强度高，比强度大；②耐热性能好；③耐蚀性能优异；④低温性能好；⑤无磁；⑥热导率小；图表6：钛材的性能特点特点 简介特点 简介密度小，比强度高

（抗拉/耐高温、低温

钛表面易形成的致密稳定氧化膜具有强烈钝化倾向耐腐蚀性强。对/耐腐蚀性新型钛合金可在600°C钛表面易形成的致密稳定氧化膜具有强烈钝化倾向耐腐蚀性强。对/耐腐蚀性丨公司名称丨公司名称λ=15.24W/(m·K)1/5.钛合金的导热系数又比钛的导热系数低约50%。导热系数小无性无毒 在大磁中会磁化且人组及液良的容性。数据来源：华经产业研究院，3C（用于SUS316LAL6063、AL7075材料密度抗拉强度屈服强度布氏硬度材料密度抗拉强度屈服强度布氏硬度伸长率熔点TC4（g/cm^3）4.43（MPa）≥895（MPa）≥825（HB）270-310δ5(）≥10（°C）1662-1668不锈钢SUS3047.93≥480≥177≤187≥401375-1450不锈钢SUS316L8.03≥515≥205≤187≥401398-1454铝合金AL60632.75≥205≥17095≥9568-652铝合金AL70752.81≥524≥462150≥11475-635数据来源：机械知网，镍基高温合金及进口不锈钢，百度百科，痛点一：加工难度大、良品率低。3C图表8：钛合金中框相较其他合金加工难度大、良率低铝合金不锈钢钢铝复合压铸钛合金成本★★★★★★★★★★重量★★★★★★★★★★强度（硬度）★★★★★★★★★★★耐疲劳度★★★★★★★★★★环保性★★★★★★★★阳极氧化（成熟度）★★★★★★电镀（成熟度）★★★★★★★★★★加工难度★★★★★★★★★★★★★★良率80

★30-40

★★★70

★30-40丨公司名称丨公司名称外观效果★★★★★★★★★工艺成度 ★★★★ ★★ ★★★ ★加工方式多样化加工锻压+CNC，纯CNC压铸+CNC锻压+CNC，纯CNC数据来源：艾邦高分子网，3D打印技术参考，痛点二：价格相较处于高位，原材料成本高昂。图表9：海绵钛、铝合金、不锈钢价格对比100,000

期货结价(连):不钢 价格:铝金(A356,国)价格:海绵钛(≥99.6,国产)丨公司名称丨公司名称80,00060,00040,00020,0000数据来源：，8%。图表10：Ti-AI合金与钛基体性能比较性能名称Ti（基体）Ti3AL密度/(g/cm3)4.5~4.74.1~4.7弹性模量/GPa95~115120~145屈服强度/MPa380~1150700-990抗拉强度/MPa480-1200800~1140抗蠕变极限温度/℃550750抗氧化极限温度/℃60065020℃塑性/%10~252~10工作温度塑性/%>2010~20/660℃持久断裂寿命-20数据来源：材易通，华福证券研究所α相与βαβ钛((β-Ti)。ββαβα图表11：钛合金的分类及特点分类 成分特点 显微组分类 成分特点 显微组特点 性能特点 典型合金全α型合金α钛合金α+化合物型合金

含有6%以下的铝和少量的中性元素(Zr、Sn)可热处理强化，强度及淬透性随β可热处理强化，强度及淬透性随β;含有一定量的铝(<6%和退火后有不比例 好，一般冷成形及冷加工能力差： TC3~TC12不同量的β稳定元素及的相β相 TC4ELI金良的低韧，TC4ELI中性元素Β稳定元素加工的TC4ELI合金有良好的损伤容限性能α+β钛合金

退火后，除杂质元素造成的少量β相外，几乎全部为α相近α型合金近α型合金少量(≤4%)的β稳定元素退火后，除有大量的α(10%Β相可热处强,有好的强性热 Ti-75，TΑ稳定性，焊接性能良好12

密度小,热强性好,间隙元素含量低，有好的超低温韧性有沉淀硬化效应,提高了室温及高温抗拉强度和蠕变强度，焊接性良好

TΑ1~TΑ7，TΑ7ELITΑ8热稳定型β合金

β

退火后，全部为β相

TΒ7β钛从β相区固溶处理固溶处理后，室温强度低，冷成形和(水淬或空冷)后，几含有临界浓度以上的β 冷工力焊性经效亚稳定β型合 乎全部为亚稳定β 稳定元素，少量的铝(一 后室强高服度具金 相。时时相中 TΒ8~TΒ9般中元素 有的裂性在350C以析出α，时后为稳定性差，此类合金淬透性好合β相和α相金除有亚稳定合金的特点外，β相区从β相区固溶处理后近β型合金含有临界浓度左右的β稳定元和一定量的中性元素及铝有大量亚稳定β相，还有少量其他亚稳定相，时效后为相和α相α+β,TB6，TB10高的断裂韧性和塑性数据来源：材易通，丨公司名称钛铝复合材料性能优越，3C领域加速渗透。丨公司名称%99%，外侧钛层实界面。图表12：Iphone15pro中框拆解图示 图表小米14pro图示数据来源：微机分， 数据来源：小米技术，目前钛铝复合板的制备方法主要为热轧复合法与爆炸复合法。问题二：如何将钛铝复合材料组成一个完整的手机中框。解决方案：将钛铝复合材料通过连料工艺形成一个整体料块，方便操作的同时还10多组CNCDOE最终还需要经过+过程非常复杂。图表14：钛铝复合材料加工工艺介绍方法 简介 优点 缺点方法 简介 优点 缺点爆炸焊接复合法

操作过程易受到环境因素影响，实验场地限制较大箔冶金复合法

利用高温下元素扩散和超塑性原理，将冷轧和退火后的钛箔和铝箔叠层组坯，随后在真空热压炉中热压复合

可以得到结合质量良好的钛/铝复合板

箔冶金法虽然可以制备高结合强度的钛/铝复合板，但是只能采用箔材作为坯料，工艺复杂，能耗高，局限性较大，不适用于宽厚板的制备。丨公司名称受温度的影响，轧制复合丨公司名称受温度的影响，轧制复合速度等)的选择至关重要板。将异种金属板叠层组坯后送入轧机辊缝进行轧轧制复法 属界面相扩从实现合热轧合法/铝合板时一般为基材料为覆材料轧制度在450左右下率制在50左右制道在两次以以得结合好的钛/铝复合板.数据来源：《钛/铝复合板研究进展》（韩建超2020），丨公司名称图表爆炸焊接复合法图示 图表轧制复合法图示丨公司名称数据来源：《钛/铝复合板研究进展》（韩建超2020）， 数据来源：《钛/铝复合板研究进展》（韩建超2020），图表箔冶金复合法图示 图表固液铸轧法图示数据来源：《钛/铝复合板研究进展》（韩建超2020）， 数据来源：《钛/铝复合板研究进展》（韩建超2020），加工刀具：以硬质合金为主，需进行部分结构与材料优化距超硬刀具的广泛运用仍有一段路程要走。/℃耐热性线膨胀系数/×10/℃耐热性线膨胀系数/×10℃/[W/m·℃]量/Gpa热导率弹性模冲击韧性/(KJ/m)/Gpa/Gpa硬度抗弯强度 抗压强度密度/(g/cm)材料种类碳素工具钢7.6~7.863~65HRC2.2421041.811.72200~250合金工具钢7.7~7.963~66HRC2.4421041.8-300~400高速钢W18Cr4V8.763~66HRC3~3.44180~32021020.911620硬质合金YT1411.2~1290.5HRA1.24.2733.56.21900AlO陶瓷3.95>91HRA0.45~0.5555350~40019.27.91200YG614.6~1589.5HRA1.454.630YG614.6~1589.5HRA1.454.630630~34079.44.5900SiN陶瓷3.2691~93HRA0.75~0.853.6430038.21.751300聚晶金刚石聚晶金刚石6500~8000HV2.84.2560100~108.75.4~6.48700~800

天然金刚石

3.47~3.56 10000HV 0.21~0.49 2 900 146.5 0.9~1.18 700~800复合刀片≥5000HV1.5复合刀片≥5000HV1.5>1000

烧结体 3.45

6000~8000HV

1.0 1.5 720 41.8 2.5~3

1000~1200数据来源：不锈钢联盟，140126.3912010080604032.78206.570超硬刀具（沃尔德）硬质合金刀具（沃尔德）硬质合金刀具（华锐）图表140126.3912010080604032.78206.570超硬刀具（沃尔德）硬质合金刀具（沃尔德）硬质合金刀具（华锐）数据来源：株洲钻石， 数据来源：沃尔德2022年年报，华锐精密2022年年报，CD、聚晶立方氮化硼（CN以及它们的复合材料。以PCD和PCBN,图表22：超硬刀具占比逐年提升7050

64

第二届 第三届 第四届5453545326282188243523302010

硬质合金

高速钢

陶瓷 立方化硼 金刚石 其他丨公司名称丨公司名称数据来源：《第四届切削刀具用户调查分析报告》，金属加工在线，：α钛合金、图表23：钛合金分类与难加工原因项目 具体情况项目 具体情况a合金分类 β钛合金刀-导热性差

组织为单一的密排六方晶格的a相组织。a钛合金的特点是高温性能好(可在500C高温下长期工作)，抗氧化能力强，但不能热处理强化，常温强度低。典型牌号有TA7、TA8等。a钛合金是钛合金中较容易加工的一类组织为单一的体心立方晶格的β组织。β钛合金的特点是冷变形塑性好，可通过热处理强化，常温强度高，但热稳定性较差，不宜在高温条件下工作。典型的牌号有TB1、TB2等。β钛合金的切削加工性较差a及βTC1TC4(a+β)钛合金的切屑在空气中的氧和氮的作用下，会形成硬脆的化合物，使切屑化学亲力大 与含的硬质合化学亲力大 与含的硬质合粘结重难加工原因

弹性模量小

451/2钛屑易燃 在高温下(600C)，钛屑易燃烧钛的化学活性大，在高的切削温度下，很易吸收空气中的氧和氮，形成硬而冷硬现象严重数据来源：金属加工，

脆的外皮，同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。冷硬现象不仅会降低零件的疲劳强度，而且能加剧刀具磨损丨公司名称丨公司名称刀具材料的切削性能和零件材料的切削加工性能以及加工条件为决定刀具选择（（2）1）丨公司名称2）合金铣刀。3）4）CBN（想刀具材料250m/min,刀丨公司名称图表24：手机中框加工立铣刀加工总类数据来源：金属加工，图表25：钛合金高质高效切削加工刀具技术数据来源：《钛合金高质高效切削加工刀具技术》（王兵2022），1）-（如Wiper图表26：切削钛合金的具体措施措施 说明措施 说明丨公司名称丨公司名称刀具材料的选择刀具几何参数的选择切削用量的选择

YG(ISOK类(YBG202。用一般硬质合金车刀可取γ。=-5-8°，a。=10-15°，入=-3~-5°，一般Ra≤0.2μm车削时背吃刀量a=1~3mm，粗车背吃刀量一定要大于氧化皮深f=0.1-0.3mmm/r;TC4v=26~60m/min丨公司名称丨公司名称一般应选用极压乳化液来冷却，流量应充足。但若对零件的疲劳强一般应选用极压乳化液来冷却，流量应充足。但若对零件的疲劳强被钛吸收，引起氢脆，也可能引起钛合金高温应力腐蚀开裂冷却润滑特别重要，否则很容易打刀其他工的夹 夹力宜大以工变要可加助承高夹特别重要，否则很容易打刀其他数据来源：金属加工，市场空间：2450亿，未来行业加速渗透CNC（小米、表盖（苹果、三星、华为。Pro/ProMax，钛金属边框1420g左右。2）表盖：AppleUltra/Ultra2，GS24GalaxyS24UltraiPhone15Pro表壳采用5）Xiaomi14Pro14Pro华为4Pro48韧坚固、耐腐蚀。本文假设：◼智能手机出货量：本文对于智能手机各公司的出货量的假设主要是依年-20231）2022年苹亿台，2023Pro15pro万台，2450%年三星出货量为亿台，2023年前半年Ultra型号手机占总出货量占比为Ultra小米出丨公司名称14Pro钛合220丨公司名称到200万台。智能手表出货量：本文对于智能手表各公司的出货量的假设主要是依据年-20231）2022年出8系342AppleUltra22022万58%910万501万台；从结构来看，GalaxyPro72.1万台，。刀具市场用量本文选择设置每个中框/表盖平均需要道具数量来进行测算，设置的数量分个进行测算。刀具价格：本文选取的是沃尔德硬质刀具均价与华锐精密刀具均价的中CNCMIM3D24亿元。丨公司名称丨公司名称图表27：钛合金中框对应的刀具市场空间测算20222023E2024E智能手机出货量（亿台）12.11212.4三星2.6092.552.6苹果2.2642.22.25小米1.5311.551.6OPPO1.00311.1VIVO0.9911.1其他3.7033.73.75钛合金产品占比（）0.002.6611.40三星0010苹果01450小米00.131.25OPPO000.20VIVO000.20其他000.10钛合金产品数量（万台）0318714131.5三星002600苹果0316711250小米020200OPPO0022VIVO0022其他0037.51.001.001.00单位钛合金中框对应刀具使用量1.51.51.5222刀具均价（元/片）25.0024.0023.000.007.6532.50刀具市场空间（亿元）0.0011.4748.750.0015.3065.00数据来源：IDC，Omdia，Canalys，IT之家，测算（注：2022不考虑）丨公司名称丨公司名称图表28：钛合金表盖对应的刀具市场空间测算20222023E2024E智能手表出货量（万台）94301300017100三星924.1413001795.5苹果3215.6341605301华为631.819101368其他4658.4266308635.5钛合金产品占比（）0.005.039.98三星022.1830苹果0510华为010.0015.00其他015.00钛合金产品数量（万台）0653.641705.725三星0288.34538.65苹果0208530.1华为091205.2其他066.3431.7751.001.001.00单位钛合金表盖对应刀具使用量1.51.51.5222刀具加工使用比率1009080刀具均价（元/片）25.0024.0023.000.001.413.14刀具市场空间（亿元）0.002.124.710.002.826.28数据来源：IDC，Watchfsces，CounterPoint，潮电智库，集邦咨询，华福证券研究所测算（注：2022不考虑）20222023E2024E智能手机销量（亿台）12.11212.4智能手表销量（万台）94301300017100智能手机钛合金产品占比（）0.002.6611.40智能手表钛合金产品占比（）0.005.039.981.001.001.00单位钛合金表盖/中框对应刀具使用量1.51.51.5222中框-刀具市场空间（刀具用量=1.5）（亿元）0.0011.4748.75表盖-刀具市场空间（刀具用量=1.5）（亿元）0.002.124.71累计-刀具市场空间（刀具用量=1.5）（亿元）013.5953.46丨公司名称丨公司名称数据来源：IDC，Watchfsces，CounterPoint，潮电智库，集邦咨询，Omdia，Canalys，IT之家，测算（注：2022不考虑）3C图表30：未来钛合金将运用的方向数据来源：绘制投资建议/公司开发高精密3C3CTIPO沃尔德：年开始20223C电子显示PCD图表31：公司产品总类与下游应用项目 项目 超高精密刀具 高精密刀具产品种类

主要为钻石刀轮、非标型铰刀、非标型铣刀等

主要为标准型车刀、标准型铣刀片、镗刀、雕刻刀等产品应用领域

消费电子显示、汽车工业、建筑及装饰、航空航天、新型能源

汽车工业、消费电子显示、钢铁加工、建筑及装饰、工程机械、航空航天、新型能源数据来源：沃尔德招股说明书，注：行业内一般将加工公差在±25微米以内的刀具称为高精密刀具，加工公差在±13微米以内的刀具称为超高精密刀具，而发行人制定了更严格的企业标准，将产品精度在±5微米以内的刀具划分为超高精密刀具，将产品精度在±25微米以内的刀具划分为高精密刀具。4.14同比0.632023Q1-3营业图表沃尔德营收情况（百万，%） 图表沃尔德毛利率情况5004003002001000

营业收入 同比

6050403020100-10

544846444240

51.8249.2249.2248.1