高温合金材料综合性能好全球每年消费量近28万吨

2022年04月29日 来源:

高温合金材料综合性能好 全球每年消费量近28万吨

核心提示:高温合金,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。目前,全球每年消费高温合金材料近28万吨。高温合金,又称超合金,高温合金是一种能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的铸造金属材料,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。目前,全球每年消费高温合金材料近28万吨,市场规模达100亿美元。

高温合金的材料特征使其成为航空发动机中不可替代的关键材料。全球范围内能够生产航空航天用高温合金的企业不超过50家,主要集中在美国、俄罗斯、英国、法国、德国、日本和中国。发达国家一般将涉及航空航天应用领域的高温合金产品作为战略军事物资,很少出口。

在世界先进发动机研制中,高温合金材料用量已占到发动机总量的40%~60%。所以,高温合金材料也被誉为先进发动机基石。

高温合金在民用工业中的应用也越来越广泛。高温合金在燃气轮机、车用涡轮增压器、核电、石油石化等行业有着重要的应用。工业化的推进和国内高端装备制造业的发展,将持续拉动民用工业对高温合金的需求。目前民用高温合金占总需求的20%,未来这一比例有望持续提升。

根据测算认为,到2020年,我国高温合金需求约为4万吨,对应市场空间90.5亿元:航空发动机、汽车废气涡轮增压器、核电工业用高温合金需求的增长将驱动铸造行业需求的爆发。而目前,我国高温合金产能约1.26万吨,实际产量8000-9000吨左右。高温合金未来7年的需求复合增长率有望超过20%。

高温环境下材料的各种退化速度都被加速,在铸造过程中易发生组织不稳定、在温度和应力作用下产生变形和裂纹长大、材料表面的氧化腐蚀等。随着工业化的推进,工业向高端、大型化发展,高温合金在民用工业中的需求也日益增长。

高温合金合金也是舰船、火车、汽车涡轮增压器叶片及各类工业燃机叶片的优选材料。铁路运输的高速化、造船业的高品质要求、舰艇动力的高效要求、工业燃机应用的高速发展等急需高性能的高温合金母合金。高温合金所具有的耐高温、耐腐蚀等性能决定了其具有广阔的市场

高温合金材料成分十分复杂,含有铬、铝等活泼元素,在氧化或热腐蚀环境中表现为化学部稳定。同时机加工制成的零件表面留下加工硬化和残余应力等缺陷,为材料的化学性能和力学性能带来十分不利的影响。由于合金化程度高,高温合金材料极易产生成分偏析,这种偏析对铸造高温合金和变形高温合金的组织与性能都有重大影响。高温合金的这些特点决定了它区别于普通金属材料的加工工艺。

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