高温合金的应用(隆达股份——耐高温合金材料领先企业)

很多人不知道高温合金的应用的知识，小编对隆达股份——耐高温合金材料领先企业进行分享，希望能对你有所帮助！

本文导读目录：

1、高温合金的应用

2、隆达股份——耐高温合金材料领先企业

3、含铼多晶高温合金,Re

高温合金的应用

　　航空发动机用高温合金占高温合金需求的一半以上。

　　随着国内一批新型号航空发动机进入量产，高温合金需求有望快速增长。

　　以歼10B、歼15、歼16为代表的多款三代半战斗机陆续进入列装，WS-10发动机需求持续增长。

　　未来几年，随着国产大型运输机运20的投产，大涵道比发动机将进入量产阶段；小涵道比中推、小推航空发动机也将逐步进入量产。

　　国产航空发动机需求的增长将驱动航空用高温合金需求进入快速增长期。

　　我们根据测算认为，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%。

　　高温合金材料是航空发动机首选材料，在现代航空工业的发展中处于不可替代的位置，它的规模发展与否直接决定了航空装备的发展水平。

　　此外，高温合金也广泛应用于航天发动机的热端部件。

　　伴随工业化发展，民用高端装备工业对高温合金材料的需求呈不断上升趋势，高温合金的耐高温耐磨耐腐蚀的特点使其在柴油机和内燃机涡轮增压、燃气轮机、能源动力、石油化工、玻璃建材等民用工业中的有广泛的应用，民用工业的高温合金使用量已经提高到20%左右。

　　1）根据材料成型方式，高温合金可以分为变形高温合金、铸造高温合金（包含普通精密铸造合金、定向凝固合金、单晶合金等）、粉末冶金高温合金（包含普通粉末冶金高温合金和氧化物弥散强化高温合金ODS）；。

　　3）根据合金强化类型，高温合金可以分为固溶强化型高温合金和时效沉淀强化合金。

　　高温环境下材料的各种退化速度都被加速，在使用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。

　　高温合金所具有的耐高温、耐腐蚀等性能主要取决于它的化学组成和组织结构。

　　例如，单晶涡轮叶片的应用显著地推进了航空发动机的进步。

　　F-22用的航空发动机F119的涡轮转子叶片选用了第三代单晶高温合金PWA1484，该材料本身的最高工作温度为1070℃左右，由于采用了计算流体动力学程序设计制造了超级冷却叶片，使涡轮转子叶片的工作温度提高至1621～1677℃（F100发动机为1400℃），可见工艺创新在材料发展中的重要地位。

　　航空发动机的技术进步与高温合金的发展密切相关，高温合金是推动航空发动机发展的最为关键的结构材料。

　　军用航空发动机通常可以用其推重比（推力/重量）综合地评定发动机的水平。

　　提高推重比最直接和最有效的技术措施是提高涡轮前的燃气温度。

　　因此高温合金材料的性能和选择是决定航空发动机性能的关键因素。

　　随着航空装备的不断升级，对航空发动机推重的要求比不断提高，发动机对高性能高温合金材料的依赖越来越大。

　　军用航空发动机通常以其推重比的大小来综合判定发动机的水平。

　　提高推重比最直接、最有效的技术措施是提高涡轮前的燃气温度。

　　用于制造燃烧室的主要材料有高温合金、不锈钢和结构钢；其中用量最大、最为关键的是变形高温合金。

　　由于传统的高温合金板材受限于合金的熔点的限制，现在基本已经达到其极限使用温度，难以进一步发展。

　　要使燃烧室用高温合金材料进一步发展，必须研究全新的材料基体和材料制备工艺。

　　目前国际在研的新材料有碳/碳复合材料、高温陶瓷材料、氧化物弥散强化合金、金属间化合物、高温高强钛合金等。

　　在熔模精铸技术突破后，铸造高温合金成为了导向叶片的主要制造材料。

　　近年来，由于定向凝固工艺的发展，用定向合金制造导向叶片的工艺也在试制中；此外，FWS10发动机涡轮导向器后篦齿环制造采用了氧化物弥散强化高温合金。

　　涡轮叶片是航空发动机上最关键的构件，涡轮叶片的工作环境最恶劣，涡轮叶片在承受高温同时要承受很大的离心应力、振动应力、热应力等。

　　燃气轮机装置是一种以空气及燃气为介质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机。

　　燃气轮机的基本原理与蒸汽轮机很相似，不同处在于工质不是蒸汽而是燃料燃烧后的烟气。

　　构造有四大部分：空气压缩机，燃烧室，叶轮系统及回热装置。

　　2008年中国汽车工业仅涡轮转子对高温母合金的需求就在1,900吨以上。

　　核电工业使用的高温合金包括：燃料元件包壳材料、结构材料和燃料棒定位格架，高温气体炉热交换器等，均是其他材料难以代替的。

　　例如，燃料元件包壳管的管壁在工作时需承受600-800℃的高温，需要较高的蠕变强度，因此大量采用高温合金材料。

　　根据测算，我们认为到2020年，国内高温合金需求约为39275吨，对应市场空间90.5亿元。

　　假设1：在航空发动机中高温合金占总重量的40%-60%，在先进发动机中这一比例超过50%甚至更多。

　　我们判断，随着航空工业的继续发展和高温合金材料科技的进步，这一比例还将继续提升。

　　我们假设高温合金占军用航空发动机重量的60%，占民用航空发动机和其他军机重量的40%。

　　假设3：高温合金的材料性能、加工难度要高于普通合金和钢材，其材料成型率远低于一般特钢。

　　我们估计，1）在铸造和轧制过程中材料成型率70-80%左右；2）母合金进行加工时，废品率80%左右，全流程材料利用率15%-20%，我们假设高温合金全流程材料利用率为20%。

　　根据测算，未来20年我国军用航空发动机高温合金需求为17.75万吨，民用大中型飞机发动机高温合金需求为7.36万吨。

　　此外，低空开放将有望打开我国通用航空发展的瓶颈，未来20年通用航空保有量超过20000架，以平均1台发动机测算，通用航空发动机高温合金需求为5万吨。

　　已服役主力舰艇中仅有10艘驱逐舰装备有船用燃机。

　　分别是2艘052型驱逐舰（装备LM2500），2艘052B型驱逐舰、6艘052C型驱逐舰（装备UGT-25000及QC280）。

　　其动力配置方式均为柴燃交替动力（CODOG），每舰配备有2台燃机和2台柴油机。

　　参考LM2500燃气轮机重量，我们假设国产燃气轮机重20吨，高温合金占重量30%，成材率20%，单台国产燃气轮机用高温合金30吨。

　　按照未来15年将建设5个航母编队（2常+3核）、3个两栖攻击/登陆编队和3个近海防御舰队规模的假设，再考虑到燃机的更新与维护，我们估算未来15年30MW级燃机需求600台，4MW级燃机需求1476台。

　　通过测算，未来15年燃气轮机高温合金需求达6.23万吨，平均每年4152吨。

　　高温合金在汽车中主要应用于涡轮增压器的制造，其次包括排气阀、烧嘴、热发生器等零件也会用到高温合金。

　　国内涡轮增压器配置率将持续提升，尤其是汽油机涡轮增压器配置率提升空间巨大。

　　面对与日俱增的环保和能源压力，内燃机节能减排是大势所趋。

　　涡轮增压是内燃机节能减排的有效手段，其中汽油机节油效果5-10%，柴油机节油效果10-20%左右。

　　2012年我国内燃机涡轮增压器综合配置率为6.7%；其中车用柴油机配置率为62%，未来的增长点主要来自于轻卡装配率提升；而车用汽油机配置率仅5%左右，未来提升空间巨大。

　　每座60万千瓦的核电站需用蒸发器“U”形传热管100吨。

　　此外，还有大量的反应堆内构件用不锈钢精密管和控制棒、核燃料包套管等。

　　这样仅一座60万千瓦的核电站堆芯约需要各类核级用管600多吨。

　　我们假设1座100万千瓦机组需要各类高温合金1000吨，则未来7年核电工业对高温合金总需求约35000吨-40000吨，平均每年5000吨-5700吨。

　　考虑到航天发动机每年发射次数较少且需求稳定，我们估计每年航天发动机对高温合金需求量在400-600吨左右。

隆达股份——耐高温合金材料领先企业

　　鉴于先进航空发动机高温合金使用量达到50%以上，因此我国军用飞机现代化建设的增量市场以及维修和换装的存量市场预示着国产军用发动机对应高温合金的市场规模增长。

　　中信证券研究部预测我国军用航空发动机2025年对高温合金需求量将达到16,578吨。

　　中泰证券研究所预计我国每年新增大型舰艇20艘左右，中小型舰艇80艘左右，动力方面燃气轮机使用比例为75%，假设不同型号舰艇平均使用3台燃气轮机，大型舰艇使用燃气轮机重量30吨，小型燃气轮机重量10吨，并按照高温合金占比30%和成材率30%测算我国每年用于舰船的燃气轮机对高温合金的需求为3,200吨左右。

　　假设核电站建设周期为十年，同时假设每兆瓦机组高温合金需求量为5吨，中信证券研究部测算我国核电领域2025年对高温合金的需求预计为6,365吨，复合增长率为41%。

　　假设未来每年发射长征七号25次、长征八号10次，五矿证券研究所预计未来10年我国火箭发动机用高温合金需求量为1200吨。

含铼多晶高温合金,Re

　　1781年梅西叶测量并编号，在此之前有人发现了它。

　　1976年、1972年、1986年多次发现超新星。

那么以上的内容就是关于高温合金的应用的介绍了，隆达股份——耐高温合金材料领先企业是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。