咨询热线

400-007-6266

010-86223221

2017年我国高温合金技术工艺发展现状与国外对比分析(图)

       我国高温合金的发展可分为三个阶段。

       
表:我国高温合金发展历程

 
表:国产高温合金牌号代号

       目前世界上仅有4个国家形成自己的高温合金体系,分别为美国、英国、俄罗斯、中国。自1956年第一炉高温合金GH3030试炼成功,迄今为止,我国高温合金的研究、生产和应用已经历了50多年的发展历程。回顾50多年的历史,我国的高温合金从无到有,从仿制到自主创新,合金的耐温性能从低到高,先进工艺得到了应用,新型材料得以开发,生产工艺不断改进且产品质量不断提高,并建立和完善了我国的高温合金体系,使我国航空、航天工业生产和发展所需的高温合金材料立足于国内,也为其它工业部门的发展提供了需要的高温材料。

       根据2002年出版的《中国航空材料》手册,我国可供航空选用的高温合金牌号89个,由中国金属学会高温材料分会编撰的《中国高温合金手册》(2012)中共列入牌号194个,其中铁基变形合金30个,镍基变形合金43个,钴基变形合金6个,等轴铸造镍基合金62个,定向凝固镍基合金15个,单晶镍基合金9个,金属间化合物基合金20个,粉末高温合金3个,ODS合金5个,以及焊丝等,可供航空、航天及其它工业部门选用。

       历经50多年的发展,我国已形成了生产装备比较先进、具有一定规模的生产基地。其中有变形高温合金生产厂:东北特殊钢集团抚顺特殊钢公司,宝钢股份公司特钢事业部和攀钢集团长城特殊钢公司;有锻件的热加工厂:西南铝业公司,第二重型机械集团万航模锻厂,中航工业宏远航空锻铸公司和安大航空锻造公司(均为中航重机子公司);有生产精密铸件的中国航发集团各航空发动机公司的精密铸造厂;也形成了一批研究水平较高、研究手段较齐备的科研单位:钢研高钠(原钢铁研究总院高温合金研究所)、航发集团北京航空材料研究院(621所),中国科学院金属研究所,北京科技大学、东北大学、西北工业大学等。

       1变形高温合金

       我国高温合金领域最突出、最典型的范例是GH4169合金的质量水平的显著提高。无论在国外还是在国内,GH4169合金都是用量最多、应用范围最广的一个主要品种(对应美国Inconel718,法国NC19FeNb)。

       在我国,该合金主要用于涡轴发动机的甩油盘、鼓筒轴、涡轮螺栓等各种重要零件、先进歼击机发动机用盘件等各类关键部件以及液体火箭发动机的关键热部件。通过不断提高合金纯洁度(硫含量低于20*10-6,铋含量低于0.3*10-6)、改善盘件加工工艺、掌握了GH4169合金组织和性能方面的规律,使其生产和质量稳定性有了明显提高。

       此外大型难变形合金盘件的生产取得重大突破,通过解决冶炼和热加工中存在的一系列技术问题,研制成功了直径1.2米的GH4698合金盘和直径0.8米的GH4742合金盘,为烟气轮机(炼化厂用)生产了直径1.1米的GH4738和GH2132圆饼,为大型燃气轮机生产了直径2.2米的GH2674圆饼,以满足大型舰用和地面燃气轮机发展的需要。

       2铸造高温合金

       在铸造高温合金方面,除常规等轴晶铸造合金继续进行性能稳定和提高铸件质量,控制铸件凝固过程、提高材料成品纯净度及研制少量新合金品种等工作外,定向凝固合金和单晶合金叶片材料的研究是国内高温合金领域的研究重点。

       根据航空发动机发展要求,我国研制了数个具有较高性能的定向凝固高温合金并研究其相应的叶片制造工艺,其中DZ404、DZ422和DZ422B已在现役航空发动机中投入批量生产。此外,为新机种研制成功了DZ4125、DZ4125L和DZ417G涡轮叶片材料,其使用温度为1000℃左右,以及DZ640M导向叶片材料,这些合金均已通过使用考核。

       我国在20世纪80年代开始研制单晶合金,研制了DD402、DD403、DD406、DD407、DD408(耐蚀)和DD498等合金,其中第一代单晶合金DD402适用于制作工作温度为1050℃以下的涡轮叶片,已在涡轴发动机上通过试车、试飞考核;DD407正在进行试车、试飞考核(2010年)。
       参考中国报告网发布《2016-2022年中国高温合金市场发展现状及十三五投资价值分析报告》
       第二代单晶合金DD406,含铼2%,使用温度可达1080-1100℃,正在先进的发动机中进行使用考核(2010年)。

       3粉末高温合金

       我国在上世纪80年代初开始研制粉末高温合金盘,但大量研制工作是在1994年后进行的。1994年,钢研总院(钢研高钠大股东中国钢研集团前身)在涿州基地建立了等离子旋转电极制粉粉末高温合金生产线,结合新研制和新设计发动机型号的需求开展了FGH4095和FGH4096的研制工作。

       截止2010年,经直接热等静压成型的粉末FGH4095合金挡板已在研制的新型航空发动机中通过台架试车和试飞考核,并进行了批量生产,粉末FGH4095直接热等静压成型的小型涡轮盘也通过了新型涡轴发动机的试车考核。此外,直接热等静压成型FGH4097粉末涡轮盘的研制已顺利取得进展,将在新试制的发动机中进行使用考核。

       4与国外的差距

       仍以GH4169为例,虽然GH4169合金近年来取得了长足的进步,满足了使用的基本需求,但与国外Inconel718合金涡轮盘相比,国产涡轮盘的研制和生产还存在一些问题。

       美国Inconel718合金的冶炼技术水平很高且稳定,但我国在冶炼GH4169合金过程中,由于冶炼设备技术状态不稳定、冶炼工艺路线不合理或技术参数控制不精准,有时会产生冶金缺陷黑斑,加大了涡轮盘在使用过程中的潜在风险。

       据文献《我国航空发动机用GH4169合金现状与发展》统计,自2005年太行发动机批产以来,已生产盘锻件中出现黑斑缺陷的钢锭占总数的1.8%,而美国Inconel718合金中出现黑斑的几率几乎为0。同时,其S、O含量和其它杂质元素含量比国产料要低。可见GH4169合金和美国Inconel718合金的冶金质量还有一定差距。图示如下。

 
表:我国部分高温合金牌号及其国外对标牌号
资料来源:中国报告网整理,转载请注明出处(GQ)

更多好文每日分享,欢迎关注公众号

【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可,任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题,烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com,我们将及时沟通与处理。

资本开支带来增量弹性 我国轧辊行业迈向绿色高端化 出海空间持续拓展

资本开支带来增量弹性 我国轧辊行业迈向绿色高端化 出海空间持续拓展

从轧制工序来看,热轧是粗钢转化为钢材的核心环节,轧辊直接消耗发生于钢坯轧制过程,因此轧辊的消耗规模更直接跟随粗钢产量变动,而非钢材统计口径的总产量。按照吨钢辊耗约 1.0‑1.2 kg 进行测算,仅国内粗钢轧制环节对应的轧辊年消耗量便接近 100 万吨量级,构成黑色冶金轧辊市场的需求底盘。

2026年09月24日
我国高纯铟行业产业链分析:上游供给弹性偏弱 下游AI算力驱动需求升级

我国高纯铟行业产业链分析:上游供给弹性偏弱 下游AI算力驱动需求升级

我国铟资源总体储量丰富,为高纯铟行业发展奠定良好原料基础,但受铟伴生稀散金属属性等影响,高纯铟上游供给弹性偏弱。下游市场呈现传统需求托底、高端需求扩容的格局,其中ITO靶材稳固消费基本盘,高速光模块等新兴赛道持续带动需求升级。

2026年09月24日
光伏玻璃行业海外结构性亮点犹存 国内供给将从过剩转向偏紧 企业盈利差距或拉大

光伏玻璃行业海外结构性亮点犹存 国内供给将从过剩转向偏紧 企业盈利差距或拉大

光伏玻璃供给收缩,受需求走弱影响。2026年光伏需求整体走弱。1-8月组件累计排产342GW,同比下降17%;1-6月国内光伏新增装机仅72GW,同比骤降66%。国内市场受前期抢装透支及电网消纳压力影响,装机节奏明显放缓。

2026年09月16日
铱行业现状解析:南非垄断供给 中国依赖进口且市场价格长期中枢上移

铱行业现状解析:南非垄断供给 中国依赖进口且市场价格长期中枢上移

铱是铂族金属中丰度最低、供给最刚性、战略价值最突出的品种,全球年产量仅7—9吨,且80%以上来自南非铂矿的伴生回收。其供给不取决于铱价,而受制于铂矿开采规模,弹性近乎为零。需求端,火花塞、坩埚和氯碱电极构成传统基本盘,而PEM电解水制氢作为绿氢产业的核心技术路线,正成为铱需求增长最快的领域,每GW PEM电解槽约需铱0

2026年09月16日
全球铍下游应用多点开花、需求端增长动能充足 中国供给端面临挑战

全球铍下游应用多点开花、需求端增长动能充足 中国供给端面临挑战

铍有“超级金属”“尖端金属”“空间金属”的美誉,下游应用多点开花,但全球铍供给端弹性偏弱。在航空航天、核工业等赛道拉动下,全球铍行业有望维持稳健发展态势。我国矿山铍产量位居世界前列,不过本土资源禀赋与高端材料供给存在短板,供应链保障面临压力,亟需通过技术攻关、多元化进口布局与产业链协同等方式,提升产业整体韧性。

2026年09月16日
出口管制+环保收紧双调控 中国铟龙头全球话语权确立 中小企业绿色精细转型突围

出口管制+环保收紧双调控 中国铟龙头全球话语权确立 中小企业绿色精细转型突围

铟作为稀缺稀散战略金属,是高端显示、AI光芯片、高速光模块、半导体射频器件的核心刚需材料,具备不可替代性与极强产业战略价值。当前全球铟供给高度依赖中国,国内持续推进出口全链条管制升级+环保政策收紧双重调控,彻底重塑全球铟贸易格局与供需体系。

2026年09月11日
铟行业供需格局解析:供给刚性定底线,需求弹性定高度  价格中枢系统将性抬升

铟行业供需格局解析:供给刚性定底线,需求弹性定高度 价格中枢系统将性抬升

需求端则呈现显著的结构分化:ITO靶材构成稳定基本盘但增速趋缓,半导体(磷化铟衬底、铟基焊料)和光伏CIGS电池成为高增长的结构性亮点,需求结构正从“单一依赖面板”向“多点驱动”演变。在供给刚性与需求分化的共同作用下,2020—2024年精铟价格从1180元/千克拉升至2793元/千克,

2026年09月11日
我国铟行业绿色化、高端化分析:多重挑战下产业链仍将持续向深加工方向延伸

我国铟行业绿色化、高端化分析:多重挑战下产业链仍将持续向深加工方向延伸

铟是重要的稀散金属,我国资源储备与产量均居全球首位,但行业面临“资源强、高端弱”的结构性矛盾,深加工能力不足、高端制备技术存在短板,整体呈现“大而不强”特征。在政策引导与市场驱动下,铟行业加速向绿色化、高端化方向转型,同时仍存在多重发展挑战。

2026年09月11日
微信客服
微信客服二维码
微信扫码咨询客服
QQ客服
电话客服

咨询热线

400-007-6266
010-86223221
返回顶部