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。

供需缺口下的价格狂飙:我国白银市场从工业金属到战略资产的定价逻辑重构

供需缺口下的价格狂飙:我国白银市场从工业金属到战略资产的定价逻辑重构

当前,白银市场正经历一场深刻的定价逻辑变革。在金融层面,其价格走势与黄金的联动性日益凸显,投机属性强劲释放,推动年内价格涨幅显著领跑贵金属。在产业层面,白银已从传统工业金属,蜕变为支撑绿色能源(光伏)与智能革命(AI算力、新能源汽车)不可或缺的战略性原料,新兴需求创造了刚性的长期增长曲线。市场供需因此步入持续短缺的新格

2026年01月29日
家具五金行业:把握存量翻新需求红利和强化全球竞争力 开启智能增长新篇章

家具五金行业:把握存量翻新需求红利和强化全球竞争力 开启智能增长新篇章

受存量翻新主导支撑,我国家具五金需求将保持稳定增长态势。截至2024 年底,我国城乡住房总套数达到 4.16 亿套,总建筑面积约513 亿平方米,其中城镇住房建筑面积约 378 亿平方米,对应 3.02 亿套城镇住宅,构成了庞大的翻新需求基数。

2026年01月28日
折叠屏放量筑基、商业航天拓蓝海 UTG玻璃行业成国产技术竞争突围新战场

折叠屏放量筑基、商业航天拓蓝海 UTG玻璃行业成国产技术竞争突围新战场

中国是全球折叠屏手机重要增量市场,2024年中国折叠屏手机出货量达917 万台,同比增长 30.8%,占全球一半以上,其中华为以 48.6% 的份额稳居第一。2025年中国折叠屏手机出货量保持增长态势,前三季度出货量达到 762 万台,同比增长14.3%。在良好市场环境下,国内企业在消费电子UTG领域已占据主导,其中蓝

2026年01月26日
我国镍铁行业“内缩外张”:产量降进口增 国内企业积极布局海外产能

我国镍铁行业“内缩外张”:产量降进口增 国内企业积极布局海外产能

镍铁是不锈钢生产的关键原料,我国不锈钢产量连年增长,为镍铁行业提供了持续广阔的市场空间。近年来,我国镍铁产量持续缩减,而进口量则快速攀升。印尼作为我国镍铁最大进口来源国,凭借丰富镍矿资源、低廉能源成本及利好政策,吸引大批中资企业入驻布局镍铁冶炼项目。2026年印尼镍矿配额收紧将引发供需缺口,推动镍铁进口价格回升,进而传

2026年01月20日
我国彩涂板卷行业自给率高 出口需求快速增长 光伏建筑一体化有望打开新增量

我国彩涂板卷行业自给率高 出口需求快速增长 光伏建筑一体化有望打开新增量

我国彩涂板卷下游消费以建筑领域为主,受房地产行业低迷影响,建筑用彩涂板卷需求疲软。行业呈现产能稳步增长、产量波动下滑的特征,区域分布高度集中,产能过剩问题凸显。我国彩涂板卷行业自给率居于高位,出口需求自2023年起快速攀升。展望未来,光伏建筑一体化在政策等因素强力驱动下,有望为彩涂板卷行业打开新兴的增量市场空间。

2026年01月16日
我国耐火材料行业面临产量收缩、出口下滑双困局 企业绿色智能转型提速

我国耐火材料行业面临产量收缩、出口下滑双困局 企业绿色智能转型提速

我国是全球主要粗钢生产市场,2020 年以来,我国粗钢产量始终保持在 10 亿吨以上。但近年来受房地产市场低迷的影响,房地产用钢需求下降,我国粗钢产量有所减少,直接导致耐火材料需求减少。水泥、玻璃等行业同样面临产能过剩压力,进一步压缩耐火材料市场空间。

2026年01月15日
迎中东油气本土化战略机遇 全球双金属复合管行业进入结构性增长新阶段 国产加速崛起

迎中东油气本土化战略机遇 全球双金属复合管行业进入结构性增长新阶段 国产加速崛起

全球主要双金属复合管厂商正通过技术革新和产能扩张积极拓展市场,这些企业不仅提高了生产效率,还通过抢占高端市场先机增强了全球竞争力,双金属复合管全球竞争白热化。其中,宝鸡钢管等中国企业依托中国油气管道建设需求,掌握“离心铸轧”等先进工艺实现大规模生产,凭借成本较国际同行低20-30%优势,正加速崛起。

2026年01月12日
我国金属矿山资源供给结构性矛盾突出 新能源金属成行业发展焦点

我国金属矿山资源供给结构性矛盾突出 新能源金属成行业发展焦点

作为全球最大的金属矿产消费国,我国金属资源供给的安全与稳定关乎国家工业命脉与战略新兴产业发展。然而,在巨大的消费体量背后,国内资源供给长期面临严峻的结构性矛盾:关键大宗矿产如铁、铜、铝等对外依存度居高不下,且国内资源普遍存在品位低、开采成本高、共伴生矿多的禀赋约束;与此同时,在稀土、锂等战略新兴矿产领域,虽具备一定资源

2026年01月07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