(节选版)中国高温合金市场发展现状、趋势与投资前景预测调研分析报告(2026版)
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第一章:高温合金市场概述

第二章:高温合金市场发展总况

第三章:高温合金市场政策规划

第四章:高温合金市场规模分析

第五章:高温合金市场竞争格局

第六章:高温合金市场结构分析

第七章:高温合金市场生产成本

第八章:高温合金市场价格分析

第九章:高温合金市场盈利分析

第十一章:高温合金细分市场分析

第十二章:高温合金市场应用分析

第十三章:高温合金市场发展趋势

第十四章:高温合金市场前景预测

第十五章:高温合金市场核心企业分析

第一章:高温合金市场概述

一、高温合金界定

高温合金superalloy是指以铁、镍、铬、钴为基,能在600°C以上的高温及一定应力作用下长期工作的,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、断裂韧性的合金。

高温合金又叫热强合金、耐热合金或超合金。

二、高温合金特点

高温合金具有较高的高温强度、良好的抗氧化、抗腐蚀、抗蠕变性能。

(一)抗氧化性

(二)抗蠕变性

(三)抗热腐蚀性

三、高温合金性质

(一)先进金属材料

(二)高端金属结构材料

《“十二五”新材料产业发展规划》把高温合金纳入到高端金属结构材料领域。

规划提出积极发展节镍型高性能不锈钢、高强汽车板、高标准轴承钢、齿轮钢、工模具钢、高温合金及耐蚀合金材料。

四、高温合金分类

(一)按照基体金属元素分

按基体组成元素可分为铁基(铁镍基)高温合金、镍基高温合金、铬基高温合金和钴基高温合金四类。

(二)按照基本成型方式或特殊用途分类

根据合金的基本成形方式或特殊用途,可分为变形高温合金、等轴晶铸造高温合金、定向凝固柱晶铸造高温合金和单晶铸造高温合金、粉末冶金高温合金、弥散强化高温合金、增材制造高温合金和焊接用高温合金。

也有研究机构,按制备工艺分为四类:变形、铸造、粉末和金属间化合物四类。

(三)按照强化方式分类

按合金的主要强化特征,可分为固溶强化型高温合金和时效强化型高温合金。

五、高温合金应用领域

高温合金材料最初主要应用于航空、航天领域。

随着高温合金材料的发展,新型高温合金材料的出现,高温合金的市场需求处于逐步扩大和增长状态,逐渐被应用到电力、汽车、冶金、玻璃制造、原子能等工业领域。

六、高温合产业链分析

高温合金产业链由上游冶炼企业、中游高温合金零部件毛坯加工(铸造、锻造、粉末冶金)企业和下游零部件精加工、组装和总装企业主机厂构成。

高温合金产业链呈现出显著的“两端集中度高,中游百花齐放”的特点。

第二章:高温合金市场发展总况

一、高温合金市场发展历程

从全球看,高温合金自20世纪30年代开始研制,变形高温合金、铸造高温合金与粉末高温合金相继问世。

我国高温合金的发展经历了三个阶段:

二、高温合金市场发展现状

(一)变形高温合金是主流市场工艺

(二)镍基高温合金产品占主导地位

(三)高温合金试产具有较高的市场进入壁垒

(四)我国已具备高温合金新材料、新工艺的自主开发能力

(五)我国高温合金技术水平取得了较大的提升

(六)突破高温合金返回料处理技术

(七)形成了一系列先进的制备工艺和质量过程控制技术

(八)部分高温合金产品实现了国产替代

(九)高温合金标准化检测体系逐渐完善

(十)高温合金生产工艺实现突破

(十一)耐750°C以上高温合金实现生产

(十二)高温合金市场集中度较高

三、高温合金市场存在问题

总体来看,我国的高温合金行业从产业到技术等各方面较国际先进水平仍存在较大差距,包括部分关键技术尚未实现突破、重要材料依赖进口、缺乏自主研制的先进设备、返回料再利用的技术与机制尚未完善等。性能上,我国高温合金材料在主元素精确控制能力、杂质元素控制水平、成分均匀性、组织一致性等方面皆有所不足。

(一)顶层设计不完善

(二)高端产品还有很大的提升空间

(三)高温合金面临成本端和价格端双重压力

(四)国际贸易壁垒导致卡脖子问题

(五)高温合金材料有效利用率低

(六)国产高温合金“品种多、批量小”

第三章:高温合金市场政策规划

一、高温合金市场政策规划汇总

近年来,我国出台了多项涉及高温合金的政策规划,但总体涉及内容较少,更缺少高温合金方面的专项规划。

(一)《新材料产业“十二五”发展规划》(2012年1月)

积极发展节镍型高性能不锈钢、高强汽车板、高标准轴承钢、齿轮钢、工模具钢、高温合金及耐蚀合金材料。

核电用汽轮机转子锻件、发电机转轴锻件、承压壳体材料、换热管材、堆内构件材料、锆合金包壳管等;超超临界火电机组锅炉管、叶片、转子;燃机用高温合金叶片、高温合金轮盘锻件;水电机组用大轴锻件、抗撕裂钢板、薄镜板锻件等。

(二)《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》(2016年11月)

打造增材制造产业链。突破钛合金、高强合金钢、高温合金、耐高温高强度工程塑料等增材制造专用材料。

(三)《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(2021年3月)

推动高端稀土功能材料、高品质特殊钢材、高性能合金、高温合金、高纯稀有金属材料、高性能陶瓷、电子玻璃等先进金属和无机非金属材料取得突破。

(四)《“十四五”原材料工业发展规划》(2021年12月)

围绕大飞机、航空发动机、集成电路、信息通信、生物产业和能源产业等重点应用领域,攻克高温合金、航空轻合金材料、超高纯稀土金属及化合物等材料。

二、高温合金市场技术标准汇总

第四章:高温合金市场规模分析

一、高温合金市场产能规模分析

全球产能分布呈现多极态势,亚太地区成为增长最快的区域,年增幅超过10%,其中中国已成为推动全球产能提升的核心力量。

2023年全球高温合金行业总产能约为35万-38万吨/年,产能利用率普遍在75%-85%之间。

根据得算多咨询对全国高温合金生产企业产能统计,2025年总产能在5万吨左右。占全球的比重不到15%。

二、高温合金市场产量规模分析

(一)高温合金市场产能利用率

(二)高温合金市场产量规模

三、高温合金市场销量规模分析

(一)高温合金市场产销率

(二)高温合金市场销量规模

四、高温合金市场销售额分析

第五章:高温合金市场竞争格局

一、全球高温合金市场竞争格局

全球高温合金产业呈现明显的寡头垄断格局,能够生产航空航天用高温合金的国家主要有美国、俄罗斯、英国、法国、德国、日本和中国等国家。

全球从事高温合金材料的制造商50家左右,包Precision Castparts Corporation(PCC).Carpenter TechnologyCorporation(卡朋特)、ATI、Haynes International,INC(哈氏合金)等公司。

二、中国高温合金市场竞争格局

高温合金技术门槛较高,是国家重点扶持的高科技产业。国内高温合金产品的生产集中在少数几家企业。

当前我国高温合金生产企业数量较少,形成了头部集中的发展特征。

市场产能方面,我国前五家企业合计占比接近50%。

根据企业销量数据计算,我国高温合金市场集中度较高。

第六章:高温合金市场结构分析

一、不同制备工艺高温合金需求占比

铸造高温合金强化相数量较多,不易变形加工,因此重熔高温合金母合金,在铸造型腔内浇注为铸件,通常用于制造航空航天发动机和燃气轮机等先进动力装备的关键热端部件,其需求量占比约20%。

变形高温合金的热加工塑性较好,可以在锻轧机械的外力作用下塑性变形为特定形状和尺寸的锻件和型材,在固溶、时效状态下的高温强度优异,其需求量约占高温合金的70%。其余10%需求量为粉末高温合金。

二、不同元素基体高温合金需求占比

镍基高温合金使用温度可超过1000°C,需求量约占高温合金总需求的80%,广泛用于制造航空发动机、工业燃气轮机的热端零件。镍基高温合金是现代航空发动机、航天器和火箭发动机以及舰船和工业燃气轮机的关键热端部件材料,也是核反应堆、化工设备、煤转化技术等方面需要的重要高温结构材料。

镍基高温合金是我国产量最多、使用量最大的一种高温合金,常用于制造涡轮盘、燃烧室、涡轮叶片、导向叶片等燃气轮机和航空喷气发动机的热端零件。

铁基高温合金成本相对低廉,使用温度较低,一般用于发动机中工作温度较低的部位,如涡轮盘、机匣和轴等零件。

钴基高温合金具有良好的铸造性和焊接性,耐热性能较好,但由于各国钴产量较低且加工困难,因此用量不多,主要用于导向叶片材料等。

三、不同领域高温合金需求占比

航空航天领域是高温合金最大应用场景。

目前,高温合金主要应用于发动机领域,包括航空发动机、航天火箭发动机和各种工业用燃气涡轮发动机。

根据Roskil1统计数据,在高温合金的下游应用中,按价值来分,航空航天领域应用占比55%,其次是电力领域,应用占比为20%。

随着新型高温合金材料的不断发展,其下游应用场景和市场需求也在迅速扩张。

全球高温合金材料应用领域(按价值分)

根据IIM信息的数据,中国高温合金行业需求航空航天占比约50%,电力装备需求约占20%,而汽车工业领域增速最为突出,年增长率超过25%。

第七章:高温合金市场生产成本

高温合金的直接材料成本为其主要生产成本,其中镍、钴、铜等原材料的成本占比较大,采购量也偏大。

镍基高温合金典型牌号中镍的质量分数超过50%。采购量较小但对产品性能影响较大的原材料有钼、铢、、但、铃、铬等。消耗的能源主要为电。

我国镍的对外依存度高达90%,钴和铌几乎全部依赖进口,因此国际关系、全球供需市场变动将深远影响我国高温合金企业成本。

一、样本企业高温合金成本结构

(一)样本企业1

(二)样本企业2

(三)样本企业3

二、高温合金平均成本结构

三、样本企业高温合金单位成本

四、高温合金平均单位成本

第八章:高温合金市场价格分析

一、样本企业高温合金价格

二、高温合金业务平均价格

第九章:高温合金市场盈利分析

一、样本企业高温合金业务毛利率对比

二、高温合金业务平均毛利率

2021-2025年,我国高温合金买利率总体上呈下降的趋势。2024年之前,高温合金业务毛利率总体上保持在20%左右。2025年下降到18%。

三、高温合金业务细分产品毛利率

(一)铸造高温合金毛利率

(二)变形高温合金毛利率

第十章:高温合金返回料市场分析

一、高温合金返回料界定

高温合金返回料指高温合金制造过程中的边料废料以及报废的发动机零部件,其循环利用可以实现战略资源节约、环境保护、成本降低等效益,在打造低碳循环经济方面具有重要意义。

高温合金返回料循环利用需要建立和打通完整的技术和供应链体系,包括合金基础机理研究、返回料回收与分类分级标准、全生命周期溯源、预处理工艺、净化处理技术、纯净度评价技术、终端验证与试车考核等。

二、高温合金返回料应用

美国从20世纪70年代起开展高温合金返回料的再生利用,目前已建立了完整的返回料回收体系及配套分级管理系统,在高温合金生产过程中返回料使用比例达到70%-90%。

相较于欧美发达国家技术成熟、全品类覆盖、产业链闭环的返回料应用体系,国内对于高温合金返回料的循环利用一直持较为谨慎的态度,仅有少部分牌号的等轴晶、变形合金返回料在航空发动机上获得应用,高端合金返回料应用几乎空白,综合利用率与国外差距较大,国内返回料在“能用、放心用、有价值用”上尚处于起步阶段。

近些年,随着外部环境变化所带来的供应链风险、国家“双碳”政策和绿色经济的发展趋势、战略资源保护等方面的压力,国内各设计所、零部件制造企业和用户单位等对使用返回料的态度正在逐步放开,目前已在部分产品上开展部分牌号返回料的应用验证工作。

第十一章:高温合金细分市场分析

变形、铸造和粉末高温合金性能与用途比较

一、变形高温合金市场分析

(一)变形高温合金界定

高温合金的变形工艺是指合金在外力作用下,通过塑性变形,形成具有一定形状、尺寸和力学性能的型材、毛坯和零件等加工方法。

变形高温合金是经锻造、轧制、镦粗和冷拔等塑性变形工艺和热处理制造加工成形的材料,也是先进武器装备发展的重要基础。

变形高温合金可通过冷、热加工工艺,形成棒材、丝材、带材、管材等型材。

我国高温合金材料的研制是从1956年仿照苏联开始的。GH3030是我国研制的第一种高温合金,也是我国的第一种变形高温合金。

我国目前已有变形高温合金50多个牌号,但大部分是仿制的美、俄高温合金牌号,自主创新研制的牌号较少。

(二)变形高温合金特点

(三)变形高温合金应用

变形高温合金的热加工塑性较好,可以在锻轧机械的外力作用下塑性变形为特定形状和尺寸的锻件和型材,在固溶、时效状态下的高温强度优异,在航空、航天、核工程、能源动力、交通运输、石油化工、冶金等领域应用广泛。

变形高温合金是航空发动机、航天发动机等热端部件制造所需关键材料。

变形高温合金是最先应用于航空发动机的高温合金,且变形高温合金是航空发动机中用量最大、品种最多的一类高温材料。

在航空发动机中,变形高温合金主要用于制造高压压气机盘、涡轮盘、环形件、燃烧室、机匣、轴、管道等零件。

还可以用于燃气轮机、石油化工、核电及火电等领域。

(四)变形高温合金分类

1、按照温度不同分类

可分为冷加工和热加工,个别合金采用温加工。

冷加工主要是指制造丝材、管材的冷拉、冷拔和薄板的冷轧。

热加工包括开坯锻造、轧制、镦饼及模锻等。热加工是变形高温合金的一种主要变形工艺。

2、按照应用分类

二、铸造高温合金市场分析

(一)铸造高温合金界定

锻造是借助工具或模具在冲击或压力作用加工金属机械零件或毛坯的方法。与单纯铸造、机加工的零件相比,锻造加工的冶金缺陷少,零件形状、尺寸稳定性号,韧性高,纤维组织合理。

铸造高温合金由母合金锭重熔后可用铸造方法直接浇注成零件的高温合金,是在高温及氧化腐蚀环境中长期稳定工作的金属结构材料,因此又称为高温合金母合金

铸造高温合金是继变形高温合金材料之后于20世纪40年代国外研发出来的高温结构材料。

我国铸造高温合金的发展从20世纪50年代中期开始,从仿制发展到独创和提高阶段,相继研制出K401、K403、K405、K412、K418、K465、K447A等一系列等轴晶铸造高温合金,其性能水平与国外同类合金相当。

航空发动机、燃气轮机热端部件材料及成型技术发展

高温合金母合金作为高温合金产业链的重要基础性材料,对下游客户的产品质量具有着直接影响,应不断追求更高品质和性能。

(二)铸造高温合金特点

相比于变形高温合金,铸造高温合金具有较为粗大的凝固组织以及较高的合金化程度,能够通过加入各种固溶强化和沉淀强化元素以获得更加优异的高温强度,还可以将铸造实心结构改进为空心薄壁结构来进一步提高服役温度。

除了具有更高的合金化程度外,铸造高温合金还有更高的服役温度范围、变形抗力大,不易加工。

因此应用领域更为广阔,可根据需要用于设计、制造出近终型或无余量的具有复杂结构和形状的高温合金铸件。

(三)铸造高温合金应用

铸造高温合金由合金锭重熔后直接浇注或定向凝固成零件,合金的设计无需考虑其变形加工性能,故可以集中优化其使用性能。

铸造高温合金通常用于制造航空航天发动机和燃气轮机等先进动力装备的关键热端部件。

铸造高温合金在航空发动机上主要用于使用环境非常恶劣的涡轮叶片、导向叶片等,在燃气轮机上主要用于透平叶片。

三、粉末高温合金市场分析

(一)粉末高温合金界定

粉末高温合金是用粉末冶金工艺制备的高温合金,对金属原料采用液态金属雾化或高能球磨机制粉后加工成型,晶粒细小、成分和组织均匀,热加工性能较好。

粉末高温合金的研制始于20世纪60年代,经过多年的发展,国内外已发展了三代粉末高温合金,粉末高温合金也已成为制造先进高性能航空发动机涡轮盘最重要的方法。

我国粉末高温合金的研究是从20世纪70年代开始,目前已经研制出了第三代粉末高温合金——使用温度为800°C的高强加损伤容限型FGH99合金。国内粉末高温合金研发机构主要是北京航空材料研究院和钢铁研究总院。

(二)粉末高温合金特点

粉末高温合金金属利用率高、成本低。与传统的铸/锻工艺相比,粉末冶金工艺消除了宏观偏析,改善了合金的组织,提高了盘件性能。

(三)粉末高温合金应用

粉末冶金高温合金是制造现代高推重比航空发动机涡轮盘等关键热端部件的必选材料。

美国普惠公司于1972年将IN100粉末高温合金制备的压气机盘和涡轮盘用于F100发动机,装配在F15和F16飞机上,粉末高温合金进入了实际应用阶段。

航空发动机早期所使用的铸锻高温合金,因其合金铸锭内成分偏析严重,组织不均匀,难以满足新型发动机的需求。

采用粉末冶金方法生产高温合金时,由于制粉过程中每个粉末颗粒都是由微量液体金属快速冷凝而成的,所以成分偏析仅限制在粉末颗粒的尺寸内,用这样的粉末制成的坯料具有均匀的细晶组织。

随着高温合金成分日趋复杂、零件尺寸不断增加,粉末冶金高温合金显示出更大的优越性。

第十二章:高温合金市场应用分析

高温合金下游应用广泛,航空航天是主要应用领域,占比超五成。

随着技术发展及产量提升,高温合金也逐渐应用于工业燃气轮机、核电、煤电、石化冶金、玻璃、医疗器械、机械、汽车(柴油机和内燃机的增压涡轮)、内燃机阀座、转向辊、3D打印、冶金矿山、原子能工业等领域。

一、航空市场高温合金需求分析

航空发动机是现代工业“皇冠上的明珠”,是高温合金最重要的应用领域,主要用于燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘四大热端部件。

此外,还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。

镍基高温合金有高的耐热强度、良好的塑性、优秀的抗高温氧化和燃气腐蚀能力,以及长期组织稳定性等特性,被广泛用于制造各种高温部件。比如,镍基高温合金广泛应用于航空航天发动机的燃烧室、燃烧室隔板、涡轮盘、导向叶片、涡轮叶片以及轴、进气导管、喷管等的制造。

随着对新型的先进航空发动机推重比的要求不断提高,对高性能高温合金材料的依赖越来越大。航空发动机材料进入冷端以钛为主、热端以镍为主的镍、钛、钢“三国鼎立”时代。

1、燃烧室是发动机各部件中温度最高的区域,燃烧室内温度可高达1500-2000°C,作为燃烧室壁的高温合金材料需承受800-900°C的高温,局部高达1100°C以上。用于制造燃烧室用量最大的材料是变形高温合金。

2、导向器也可称为涡轮导向叶片,用来调整燃烧室出来的燃气流向,是涡轮发动机上承受温度最高、热冲击最大的零部件,材料工作温度最高可达1100°C以上,但涡轮导向叶片承受的应力比较低。导向器材料大多采用精密铸造镍基高温合金。

3、涡轮叶片是发动机中工作条件最恶劣的部件,在承受高温的同时要承受很大的离心应力、振动应力、热应力等。其所承受温度低于相应导向叶片50-100°C,但在高速转动时,由于受到气动力和离心力的作用,叶身部分所受应力高达140MPa,叶根部分达280-560MPa。涡轮叶片材料大多是精密铸造镍基高温合金。涡轮叶片其结构与材料的不断改进已成为航空发动机性能提升的关键因素之一。

4、涡轮盘在四大热端部件中所占质量最大。涡轮盘是航空发动机上的重要转动部件,工作温度不高,一般轮缘为550-750°C,轮心为300°C,因此盘件径向的热应力大。用作涡轮盘的高温合金为屈服强度很高、细晶粒的变形高温合金和粉末高温合金。

二、航天市场高温合金需求分析

高温合金主要用于应用于火箭动力系统热端部件。以推力室、涡轮为代表的液体火箭发动机热端部件具有可靠性要求高,启动冲击大,承受应力状态复杂,服役环境的辐射、氧化和热腐蚀强等特点,一般采用高温合金制造。

近年来,我国航天产业始终保持着自主发展的良好态势,一系列重大航天项目持续推进,我国航天领域整体实力得到大幅提升,高温合金作为航天领域不可或缺的关键材料,其需求量也随之增加。

1、高温合金在火箭发动机推力室中的应用

推力室是液体火箭发动机的核心组成部分,是将液态推进剂的化学能转换为热能的重要装置,主要由喷注器、燃烧室、喷管等部分组成。在火箭发动机工作时,液体推进剂由喷注器喷入燃烧室,经过一系列复杂的雾化、混合和燃烧等物理/化学反应,形成高温、高压的燃气。燃气在喷管内加速膨胀,最后从出口高速喷出产生推力。此过程在极短时间及有限空间内完成,因此推力室工作环境极为恶劣,工况极端复杂。

喷注器运行工况复杂,一般采用变形高温合金。喷注器的主要作用是按照特定比例将燃料和氧化剂均匀地注入燃烧室并充分燃烧。喷注器主要由氧化剂腔、燃料腔、上百个喷注单元(喷嘴)以及集合器等零件构成。通常情况下推力室喷注器侧推进剂未进行充分燃烧且具有良好的主动冷却条件,材料服役温度相对燃烧室较低,但是喷注器燃烧通常需要同时接触常温/低温推进剂和强腐蚀/强氧化高温燃气,并须承受推进剂燃烧带来的剧烈振动,因而喷注器对于材料的耐高低温性能、抗高周疲劳性能耐腐蚀和抗氧化性能有较高的要求,一般采用高温合金。

GH4169、GH4738等牌号变形高温合金在喷注器及燃气发生器壳体中广泛应用。GH4169“土星五号”火箭二级J-2发动机、“德尔塔4”火箭一级RS-68发动机、航天飞机芯级SSME发动机、欧空局“阿丽亚娜5”火箭芯一级Vulcain发动机和日本H2火箭一级LE-7发动机推力室喷注器顶盖、中底和部分喷嘴采用了Inconel718镍基变形高温合金(国内相似牌号为GH4169),该合金为目前应用最广泛的高温合金,在-253~650°C都具有较好的使用性能,短时间使用温度可以达到800°C。Vulcain发动机燃气发生器壳体采用Ni-Cr-Co基Waspaloy高温合金(国内相似牌号为GH4738),该合金在870°C以下具有良好的抗氧化、抗腐蚀性能,815°C以下具有较高的强度和抗疲劳性能。

燃烧室、喉部、喷管等部位是液体火箭发动机中服役温度最高的部位。燃烧室的作用是将燃料与氧化剂混合并点燃,产生大量的高温高压气体。发动机工作时,燃烧室内压力最高可达20MPa以上,燃气温度最高可达4000K,并且在短时间、有限体积内产生很大的热流量。燃烧室面板是服役性能最苛刻的零件之一,承受极端的温度和压力梯度。喷管与喷管延伸段位于推力室后端,燃烧室产生的高温燃气经喉部加速后排出,从而产生推力。金属材料不能承受高温、高压、高热流冲刷的服役环境,因此,现有液体火箭发动机燃烧室一般采用密排流道的再生冷却结构。

再生冷却身部内壁材料须同时接触较高温燃气和带压的常温或低温推进剂,且能够经塑性变形成形薄壁构件,一般采用高温合金、耐高温铜合金等材料;再生冷却身部外壁材料服役温度较低,但承受较大的结构应力,一般采用高强不锈钢或高温合金。例如,SSME氢氧发动机燃料路预燃烧室外壁采用镍基变形高温合金Inconel625(国内相似牌号为GH3625),该材料最高使用温度可达950°C;内壁采用钴基变形高温合金Haynes188(国内相似牌号为GH5188),该材料在1000°C下仍具有良好耐腐蚀性:喷管延伸段采用A286(国内相似牌号为GH2132)薄壁管和Inconel718外壳、结构环焊接而成。

高性能液体火箭发动机燃烧室采用铜合金和高温合金/不锈钢组成双金属结构。对于高性能液体火箭发动机燃烧室,铜合金或镍基合金的强度及导热性难以满足高室压和高热流的服役环境的要求,需要采用带流道的铜合金内壁和高温合金外壁的双金属结构。带流道的铜合金内壁保证燃烧室燃气壁面的冷却需求,外壁的高温合金用于增加/保持整个燃烧室的强度。例如,SpaceX公司Merlin1C及其之前系列发动机内壁为铜合金,外壁为电铸成形镍合金;航天材料及工艺研究所《重复使用液体火箭发动机用材料及工艺研究进展》(姚草根等,2022年)推测,Merlin1D及后续型号推力室内壁材料仍可能为铜银锆合金,外壁材料可能为347不锈钢。

2、高温合金在火箭发动机涡轮中的应用

涡轮转子是液体火箭发动机中服役环境最恶劣的构件之一,其叶片承受高温、高压、高速燃气的强力冲蚀,涡轮转子高速旋转使得叶片同时承受极大的离心应力,而涡轮盘心部要带动整个涡轮泵轴系旋转,结构应力较大;涡轮盘心部和叶片温差极大,由此带来的热应力也非常大;此外推动涡轮盘旋转的燃气通常为富氧或富燃燃气,均有较强的氧化性或热腐蚀性。涡轮盘、涡轮壳体、燃气导管等通常选用高温合金制造。火箭发动机涡轮盘一般采用变形高温合金,我国早期长征火箭主发动机的涡轮盘采用GH1040高温合金,可以满足850°C的使用温度,但高温强度一般,20世纪70年代末,长征火箭涡轮盘材料升级为GH4169高温合金。

SpaceX公司Merlin1A发动机总质量68kg,采用Inconel718高温合金制造封头,并采用摩擦焊接加工主轴。涡轮泵外壳采用精密铸造成形,燃料泵采用铝合金制造整体式涡轮叶盘,氧化剂管路采用300系列不锈钢。Merlin1B、Merlin1C与Merlin 1A发动机相比变动较小。

3、其他地方应用

除火箭发动机推力室和涡轮外,连接热端构件的紧固件、金属密封件及部分接触低温推进剂的管路、阀门也常采用变形高温合金。

三、燃气轮机高温合金需求分析

高温合金主要应用于燃气轮机的热端部件。燃气轮机与航空发动机原理相似,均利用燃料燃烧后释放的高温气体带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功。燃气轮机的核心部件是压气机、燃烧室和燃气透平,与航空发动机涡轮叶片相比,燃气轮机燃气透平叶片对材料的使用寿命、耐腐蚀性能要求更高,对叶片尺寸要求更大。燃气轮机透平轮盘、燃烧室等部位要求材料耐用温度达到600℃以上,因此需使用具有耐高温、较高蠕变强度的高温合金。目前国内外主要采用镍基高温合金进行制造。

一方面,“碳中和”背景下燃气发电作为清洁能源有望进一步发展,带动高温合金材料的应用;另一方面,舰船燃气轮机凭借功率密度大、启动速度快、噪声低频分量低等优势,装舰使用范围日益扩大,成为现代大型舰船的主要动力装置,随着我国海军舰艇建设加速,国产燃气轮机的研发替代,舰船燃气轮机对高温合金材料将保持较高的需求。

四、核电市场高温合金需求分析

在核电装备制造业中,高温合金材料因其具有的耐高温、耐高强度等优异特性,具有难以替代的作用,主要应用于承担核反应工作的核岛内。

核电装备中主要使用高温合金的部件包括燃料机组、控制棒驱动机构、压力容器、蒸发器以及堆内构件、燃料棒定位格架、高温气体炉热交换器等,这些部件在工作时需要承受600-800°C的高温,需要较高的蠕变强度,必须采用高温合金材料。

五、超超临界发电高温合金需求分析

高温合金在超临界及超超临界机组中主要应用于锅炉高温受热面(过热器、再热器)和汽轮机关键热端部件,是突破600℃以上高参数限制、提升发电效率的核心材料。

火力发电行业面临着两方面的压力,一方面市场竞争的加剧需要降低成本,提高发电效率;另一方面社会对环境问题日益关注,要求电厂降低污染物的排放,满足严格的环保要求。

发展洁净煤发电技术是解决这些问题的关键。其中一个方法是是开发利用新的高效发电技术,如整体煤气化联合循环(IGCC)发电等;另外一个方法是基于常规发电系统,提高机组的蒸汽参数,即机组的超超临界化(USC),发展高经济性、高效率的高参数、大容量机组。

六、汽车涡轮增压高温合金需求分析

汽车涡轮增压器、发动机排气管、内燃机的阀座、镶块、进气阀、密封弹簧、火花塞、螺栓以及热发生器等装置零部件需要高的高温力学性能,因此是高温合金材料的重要应用领域。

其中,汽车涡轮增压器是最主要的车用高温合金应用领域。

涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。

汽车涡轮增压器具有降低噪声、减少有害气体排放、提高功率等优点,国外的重型柴油机增压器装配率100%,中小型柴油机也在不断地增大其装配比例,英、美、法等国家装配比例已达80%左右。相较之下,我国50%的装配率仍有一定提升的空间。

第十三章:高温合金市场发展趋势

一、高温合金返回料处理技术成熟并大规模应用

二、高温合金市场面临着较大的需求增长空间和进口替代空间

三、高性能高温合金国产化越来越迫切

四、新技术、新工艺实现突破

五、应用领域也从单一走向多元化

六、高温合金企业进军国际市场

第十四章:高温合金市场前景预测

一、高温合金市场产销规模分析

根据得算多咨询对我国高温合金企业产能投资动态分析,到2030年,我国高温合金产能将达到11.5万/年。

到2030年,年产量将达到8.05万吨/年。

到2030年,年销量将达到7.65万吨/年。

到2030年高温合金价格在15万元/吨附近。市场销售额约为114亿元。

二、高温合金市场需求分析

(一)航空领域前景分析

1、商用航空前景分析

长期来看,国内商用飞机市场需求或为现有军用飞机市场规模的2.5倍。根据中国商飞预测,未来20年全球商用航空市场约48.5万亿元(平均每年折合人民币约2.4万亿元),未来20年中国市场约10万亿元(平均每年折合人民币超5000亿元)。根据24年数据,国内军机主机厂总收入规模不到2000亿元。

中期视角来看,根据我国存量民航机队规模和中国商飞对未来机队预测,到2029年我国民航机队需新增商用飞机有望超过400架/年。测算2025-2029年我国民航机队需新增飞机架数分别为319/355/366/366/411架。测算假设飞机寿命为20年,因此补充飞机架数包含退役飞机和机队规模增长所需飞机量。

根据Planespotters数据,2025年全年C919累计交付到航司数量为15架,高于2024年的13架,但增速显著放缓。截至2025年末,C919交付至东航、国航、南航数量分别为14、9、8架,C919交付至三大航司数量逐渐均匀化。

世界商用飞机供给端,空客波音仍处于寡头垄断地位,二者占据90%以上市场份额。其中波音公司受2018、2019年两次坠机事故及公共事件影响,2019年和2020年交付数量分别同比下滑52.85%和58.68%,2024年,空客商用飞机交付量达到波音的220.11%。

长期来看,根据中国商飞的预测,未来20年商发全球市场或超13万亿元,中国市场或超2.9万亿元。按照商用飞机类型,航空发动机分为支线客机发动机(价格参考CF34)、单通道客机发动机(价格参考LEAP)、双通道客机发动机(价格参考GE9x)等。根据中国商飞预测数据,未来20年全球商用航空发动机市场规模超13万亿元(平均每年超6500亿元),其中中国商用航空发动机市场规模超2.9万亿元(平均每年超1450亿元)。

中期需求来看,根据我国存量民航机队规模和中国商飞对未来机队预测,到2029年我国民航机队需新增商用航空发动机有望超过900台/年。测算2025-2029年我国民航机队需新增飞机架数分别为319/355/366/366/411架,按照航空发动机与飞机为2.2:1的比例测算,2025-2029年我国民航机队需新增商用航空发动机的数量分别为701/780/805/805/903台。

2、军用航空前景分析

国际安全紧张局势下,军费投入持续增长。当前国际政治与安全形势日趋复杂,中东地区地缘局势紧张,俄罗斯与乌克兰爆发武装冲突,美国与中国摩擦事件频发。在国际动荡局势下,中国为维护国家安全加强军队建设,军费投入水平有望实现持续较高增长。

我国军机在数量及代际结构上仍存在巨大空间亟待填补。根据Flightgl0bal发布的《Worldairforces2023》,截至2022年末,我国军用飞机数量为3284架,位列全球第三,较美国的13300架仍存在较大差距。此外,我国军机与美国相比还存在代际劣势。以战机为例,我国以J-7、J-8为代表的二代战机占比为46%,以J-10、J-11/16为代表的三代战机占比为52%,以J-20为代表的四代战机占比仅2%;美国空军无二代战机,以F-15、F-16C为代表的三代战机占比76%,以F-22、F-35为代表的四代战机占比24%。从军机数量和军机代际结构来看,我国军机市场存在较大增量空间,新机列装将有利带动军用航空发动机的新增需求。

(二)航天领域前景分析

近年来中国航天事业正高速发展,中国航天科技工作者持续推进航天科技创新并在运载火箭发动机研制、固体燃料火箭研发、可重复航天器研发等方面取得重大突破;推进载人航天工程、北斗工程等中国重大航天旗舰工程,打造大型空间基础设施;推进遥感卫星、通讯卫星等星座的建设,推动航天事业走向商业化。2023年中国航天发射次数达67次,位列全球第二,仅次于115次的美国。2025年美国发射198次,中国发射93次,两者占全球发射次数的88%。

(三)燃气轮机领域前景分析

据西门子能源2025年资本市场日预测,全球燃气轮机年均新增装机需求已从2022财年的61吉瓦/年升至2025财年的85吉瓦/年,未来十年预计维持在90吉瓦/年以上,乐观情况下可达100吉瓦/年。

燃气轮机的国产化生产将进一步带来高温合金材料需求的大幅增长。中国燃气轮机工业按苏联模式建立,分属机械、航空、船舶等工业部门。我国在1993年引进乌克兰UGT-25000燃气轮机后开始了国产化研究,研制出了国内首台拥有自主知识产权的中等功率的燃气轮机QC280,目前已完成第二阶段国产化工作,国产化率达到98.10%。根据2017年2月10日中航动力公告,中航动力已收到陕西省发展和改革委员会《关于QC280/QD280燃气轮机生产能力建设项目竣工验收的批复》,QC280/QD280燃气轮机生产能力建设项目”已通过竣工验收。这标志着我国国产舰船用燃气轮机已经完成国产化批产阶段,有望在我国未来大型护卫舰、大型驱逐舰和新型两栖登陆舰等水面舰艇上广泛引用。燃气轮机的国产化生产将进一步带来高温合金材料需求的大幅增长。

(四)核电领域前景分析

截至2025年12月31日,我国运行核电机组共59台(不含台湾地区),装机容量为62518.74MWe(额定装机容量)。

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》提出,积极安全有序推进沿海核电建设,核电运行装机容量达到1.1亿千瓦左右。

照此计算,2026-2030年,我国核电新增装机将达到5000万千瓦。按照一台机组120万千瓦计算,“十五五”期间新增40台机组。年新增机组8台。

(五)2030年高温合金需求分析

根据以上分析总结,2030年,我国高温合金需求量在7.66万吨左右。其中,航空航天占比30%左右,燃气轮机占比45%左右。二者合计需求占比75%。

(六)2030年高温合金供需平衡分析

到2030年,年产量将达到8.05万吨/年。年销量将达到7.65万吨/年。

与年7.66万吨的需求量相比,理论上,我国基本上可以保持供需平衡。

第十五章:高温合金市场核心企业分析

一、西部超导材料科技股份有限公司

(一)企业简介

西部超导材料科技股份有限公司是西北有色金属研究院旗下企业,主要从事超导产品、高端钛合金材料和高性能高温合金材料及应用的研发、生产和销售。

公司是目前国际上唯一的NbTi铸锭、棒材、超导线材生产及超导磁体制造全流程企业;是我国高端钛合金棒丝材主要研发生产基地;也是我国高性能高温合金材料重点研发生产企业之一。

(二)主要产品

公司主要产品有三类:

第一类是超导产品,包括NbTi锭棒、NbTi超导线材、Nb,Sn超导线材、MgB2高温超导线材、Bi系高温超导线带材和超导磁体等。

第二类是高端钛合金材料,包括棒材、丝材等。

第三类是高性能高温合金材料,包括变形高温合金和高温合金母合金等。

在高温合金领域,由于钛合金和高温合金是航空发动机制造的两大主干材料。经过十余年的自主创新,公司向我国航空事业提供了大量的高品质钛合金材料,在业内积累了良好的口碑,与航空工业、中国航发等客户建立了长期合作关系,为高性能高温合金材料批量生产后的市场销售奠定了坚实基础。

(三)高温合金产品

公司从2014年开始开展高性能高温合金的工程化研究并实现量产应用。

公司以科研项目和市场需求为牵引,在研的多项国家级关键材料攻关项目进展顺利,通过了相关评审。多项航空发动机高温合金材料的研发项目,完成了材料制备,已成为相关需求单位的材料供应商。

在航空发动机市场,公司通过近年来的技术积累,突破了以GH4169、GH4169G、GH738、GH907、GH4698、GH4065A、GH4720Li等合金为代表的十余个牌号高温合金的批量生产技术,获得相关牌号高温合金棒材产品的供货资格。

在商用航空发动机市场,公司生产的中600mm大规格GH4738棒材已通过某型号发动机部件考核。

在燃气轮机市场,公司生产的GH4169、GH4698等合金棒材已经在国内多个型号燃机和民用燃机上完成锻件验证与评价并取得供货资质。

公司已经突破高温合金返回料处理技术,自主设计建成高温合金返回料处理线并投产。

公司突破了航空结构件和紧固件用某高强钢多牌号高温合金各规格棒材稳定性控制技术,强塑性匹配良好、实现供货。

超超临界燃煤发电站用高温合金已经基本完成应用考核评价。

突破燃机用超大规格棒材制备技术,实现燃机方向供货。

在高温合金领域,公司针对国内高温合金冶金缺陷率高、组织均匀性差的问题,建立了量化过程控制体系,开发了高温合金全流程制备工艺数值模拟技术,采用高性能高温合金均匀性和纯净化控制技术以及高温合金高均匀棒材锻造技术,形成了有自主知识产权的高温合金材料制备技术。

二、江苏图南合金股份有限公司

(一)企业简介

江苏图南合金股份有限公司主营业务为高温合金、特种不锈钢等高性能合金材料及其制品的研发、生产和销售,并以图南智能、图南部件(以下合称“沈阳图南”)为主体开展中小零部件生产制造、销售业务。

随着本期沈阳图南机械加工能力的持续建设和规模化转产,公司产业链得到进一步延伸,已建立形成从原材料熔炼、材料成型(锻造、热轧、轧拔、镦制、铸造、增材)、热处理、机械加工到检验检测的全产业链生产流程,实现从原材料销售至中小零部件产品销售的延伸与覆盖。

(二)高温合金产品

1、铸造高温合金

公司的铸造高温合金包含铸造高温合金母合金及精密铸件,产品主要应用于航空、燃机领域。铸造高温合金母合金是用铸造方法成型零件的一类高温合金,具有更高的合金化程度,更高的服役温度范围,应用领域更为广阔,可根据需要用于设计、制造出近终型或无余量的具有复杂结构和形状的高温合金铸件;精密铸件是应用于航空发动机、燃气轮机热端部分的关键部件,包括机匣类大型复杂薄壁结构件、涡轮转动及导向叶片、整体叶盘、导向器、扩压器等。

公司生产的铸造高温合金母合金主要出售给国内航空发动机厂商用于其生产精密铸件。依托国际先进的熔炼装备,公司针对性地开展了高温合金熔炼技术攻关,形成了原料预处理、高纯度钙质坩埚打结与冶炼、复合脱S等多项原始创新技术,实现了超纯净高温合金熔炼的技术集成。利用超纯净高温合金熔炼技术,公司成功制备出低S、低0含量的高温合金,处于国内行业先进水平,在航空行业获得广泛应用和一致好评。

公司在引进国际先进工艺的基础上实现了技术再创新,建立了完善的大型复杂薄壁件的精密铸造体系,形成了先进的近净型熔模精密铸造技术,在国内率先实现直径大于1.000mm、壁厚小于2mm的大型高温合金精铸件批量生产,铸件尺寸精度高、加工余量小、壁厚薄,形成了为航空发动机制造企业稳定供货的能力。

同时,公司也是国内少数既生产铸造高温合金母合金又生产大型高温合金复杂薄壁精密铸件的企业之一,形成了大型高温合金复杂薄壁精密铸件全产业链系统,产品质量、成本控制能力较强。

2、变形高温合金

变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工,具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标,具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类高温合金。

公司生产的变形高温合金可通过冷、热加工工艺,形成棒材、丝材、带材、管材等型材,产品主要应用于航空、燃气轮机、石油化工、核电及火电等领域。

公司的变形高温合金系列产品主要为棒材、丝材、管材,公司特种冶金、锻造、拉丝、制管等工序形成的专业变形高温合金棒、丝、管材产线,对于交付周期严苛的客户有着较强的吸引力。同时,公司的棒、丝、管材产线覆盖的规格范围广形成了品种多、批量小、结构复杂产品的生产管理优势和协同供货能力,配套工程、解决用户需求的能力相对较强,增强了用户粘性。

三、江苏隆达超合金股份有限公司

(一)企业简介

江苏隆达超合金股份有限公司是专注于高温合金、合金材料研发、生产和销售的高新技术企业。

公司高温合金业务包括铸造高温合金和变形高温合金,下游领域应用广泛,包括航空航天、燃气轮机、油气化工、汽车涡轮、能源电力、船舶等行业,专注“两机领域”(特指应用在上述相关行业中的航空发动机和燃气轮机设备),包括民用和军用。公司合金管材业务产品主要有铜镍合金管、高铁地线护套管、高效管、黄铜管、紫铜管,主要用于船舶、石油化工、电力、轨道交通等领域。

(二)高温合金产品

公司专注于航空航天和燃气轮机等领域用高品质高温合金业务,产品主要有铸造高温合金母合金和变形高温合金,聚焦两机产业链,面向国内外市场,并参与国产航空发动机和重型燃气轮机热端部件高温合金的研发和试制。公司深耕高性能合金管材、镍基耐蚀合金业务,产品主要用于船舶电力、石油化工、轨道交通、核电等领域。

公司牵头承担了3项与高温合金相关的国家重大科技专项项目,项目类型分别为“航空发动机及燃气轮机重大专项基础研究项目”、“大型飞机材料研制与应用研究项目”和“重点新材料研发及应用国家科技重大专项”;公司承担了1项与高温合金相关的“工信部工业强基工程”;公司牵头承担了重大技术攻关、重大成果转化和战略性新兴产业发展专项等多项省级重大项目。

公司单晶铸造高温合金、等轴晶铸造高温合金已批量用于“两机”热端部件的研发和制造,部分牌号已用于热端部件(燃烧室、涡轮部件)中要求最高、代表材料先进技术水平的转动件。公司可提供单晶高温合金和热端部件暨转动件用高温材料显示公司在铸造高温合金行业处于国内领先水平。公司变形高温合金从项目投产到报告期三年时间内取得了良好业绩,主要采用的三联工艺路线为国际公认的生产航空转动件用大规格变形高温合金棒材的路线,显示公司在变形高温合金行业处于国内领先水平。

公司是国内航空发动机关键原材料同步研制开发的重要参与者之一,与国内主要航空发动机和燃气轮机研制单位紧密合作,承担了多个高性能先进国产发动机以及长江系列发动机原材料的研制任务,同时导入新型号的燃气轮机关键原材料。

公司是我国工业强基工程之航空发动机和燃气轮机耐高温叶片“一条龙”应用计划的示范企业,是国家“两机重大专项”关键材料研制任务的承接单位之一,获评2025年度国家级专精特新“小巨人”企业。

公司进一步加快在全球高温合金材料的市场布局,全面发力导入全球知名的航空、燃气轮机、油气行业客户,国际业务实现快速增长。高温合金产品批量应用于国际主流民用航空发动机,反映公司的产品与服务赢得罗罗等为代表的国际主流发动机厂商的高度认可。

为加快航空航天新材料领域技术的研究、开发与应用,公司与苏州国家实验室共建苏州国家实验室-江苏隆达联合实验室,共同打造面向国际科技竞争的创新基础平台,攻克高温合金领域的关键共性技术问题。

四、抚顺特殊钢股份有限公司

(一)企业简介

抚顺特殊钢股份有限公司以特殊钢和合金材料的研发制造为主营业务,主要产品为高温合金、超高强度钢、不锈钢、工模具钢、汽车钢、钛合金、高档机械用钢、轴承钢等。产品广泛应用于航空航天、能源电力、石油化工、交通运输、机械机电、环保节能等领域。公司经营模式为传统的特殊钢和合金材料研发、制造和销售模式。

(二)高温合金产品

1956年,抚顺特钢成功冶炼出新中国第一炉高温合金GH3030。

目前,公司已经掌握高温合金和耐蚀合金核心生产技术,并在产品的研制生产中不断总结经验,对合金成分及热处理制度等进行持续改进和优化,目前已掌握了具有自身特色的生产技术,能够按照通用标准和用户特殊要求生产高温合金和耐蚀合金系列产品,涵盖锻材、锻件、轧材、冷热轧板材、冷拔材等800多种规格,并按照用户要求提供特定交付状态的产品,产品具有稳定的实物质量和良好的市场信誉度,产品主要应用于航空发动机、舰船、燃气轮机、能源电力及石油化工等领域。

五、北京钢研高纳科技股份有限公司

(一)企业简介

北京钢研高纳科技股份有限公司前身为钢铁研究总院高温材料研究所,是国内高端和新型高温合金制品生产规模领先且产品体系较完整的企业之一。

公司深耕镍基高温合金领域,拓展铝、镁、钛铸锻件领域,布局精密铸造、离心铸造、模锻环轧、粉末冶金、精细制造、增材制造产业布局。

公司及控股子公司河北德凯、西安高纳,全资子公司四川高纳、辽宁高纳、涿州高纳的主要产品包括高温合金、铝镁钛轻质合金、耐蚀合金和金属间化合物等高端金属材料的研发、生产和销售。

(二)高温合金产品

自1958年以来已研制各类高温合金120余种,在《中国高温合金手册》收录的201个牌号中牵头研发114种,占比达56%,并牵头成立“中国高温合金产业技术创新战略联盟”,在高温合金产业链中处于龙头地位。

公司高温合金业务主要分为三大类别,分别是:铸造合金制品、变形合金制品和新型合金制品。

其中新型合金制品包含粉末高温合金、精细高温合金、金属间化合物等。

(1)铸造合金和轻质合金

依托合金研究的基础平台与理论基础,与精密铸造技术充分融合,以理论指导实践,具有一支攻坚克难的老、中、吉结合的核心团队。公司将铸造高温合金和轻质合金整合进入子公司河北德凯,优势互补,承接了多家主机广和设计所多种新产品的研发任务。公司拥有AS9100D体系、CNAS认证,建立了独立的质量体系,布局近乎全部的在研及批产航空发动机型号,为开拓国际市场提供了保障。此外,公司还通过资本合作,与客户深化合作、协同发展、互利共赢。

(2)变形合金公司在变形高温合金研究和生产方面具有数十年的技术积淀。儿十年来,开拓创新,引领国内变形高温合金研发技术的发展。变形高温合金承担多项科研项目。其中,拳头产品GH4169系列合金产品通过合金技术提升,推动产品质量提升,提高了市场占有率,再创交付新高。同时对新产品和新业务进行了重点投入和开发,新产品成果转化效益显著GH4169D和GH4065A等新型变形合金在多个航空发动机型号上得到应用,GH4061和GH3230等新型变形合金在多个航天发动机型号上得到应用,对未来变形合金产品多样化打下良好的基础。近年来随着生产条件的布局加强,将进一步提升批产交付能力。

(3)新型合金公司是粉末高温合金领域的重要研发和生产基地,研制成功的FGH4091、FGH4095、FGH4096、FGH4097、FGH4098等粉末高温合金盘锻件满足了国家多个航空发动机的设计和应用需求。随着粉末高温合金市场需求快速增长,型号需求开始放量。近年公司在FGH4096粉末盘挤压开坯和等温锻造制备技术上取得重大突破,粉末盘产品成功通过了

系列关键考核验证,为未来粉末高温合金的市场开发提供了保障。Ti2AIN和Ni3A1金属间化合物依托多年来的技术储备,持续保持技术领先优势,完成Ti2AINb合金板材、环轧件和盘锻件等新产品的研发试制工作;完成Ni3A1合金叶冠耐磨材料研发并推广用于多型航空发动机,开发出新型整体细晶涡轮新材料高温持久和疲劳性能,较传统高温合金提升1倍以上,开发出可熔焊、可打印、可铸造的1100°C以下服役的新材料,正在开展推广应用。

氧化物弥散强化(ODS)高温合金具有优异的高温强度和抗氧化耐腐蚀性能。公司完成ODS合金生产扩产项目,解决了篦齿环供应瓶颈问题,建立了我国第一条完整的氧化物弥散强化高温合金生产线,并且在民用领域开展推广应用。3D打印技术在航空航天领域应用需求快速增长,公司积极布局了研发中心和生产基地,集成了材料开发、母合金、制粉、打印、热等静压、检测等全链条技术能力,在航空和航天领域取得了推广应用,快速成长为国内的优势力量。

六、中航上大高温合金材料股份有限公司

(一)企业简介

中航上大高温合金材料股份有限公司主要从事高温及高性能合金、高品质特种不锈钢等特种合金产品的研发、生产和销售,实现了高温合金等国家关键战略材料的高质量、低成本、短周期生产交付,主要产品交付形态为锻棒件、锻扁件、饼锻件、环锻件、轴锻件等自由锻件,公司产品广泛应用于航空航天、燃气轮机及汽轮机、核工程、石油化工等军用及民用领域高端装备的生产制造。

(二)高温合金产品

公司是目前国内唯一掌握高温合金返回料再生应用技术,并形成产业化、通过发动机试车考核的企业,公司的高返回比高温合金闭环再生,可有效降低材料成本、提高产品纯净度及质量稳定性。

在高返回比再生高温合金制备方面,公司突破传统全新料特种合金材料制备方式,聚焦以高温合金为代表的特种合金产品高值、高效、高技术循环再生技术,在国内首创了“第二种高温合金工艺路线”,实现了高温合金高返回比生产制备,全面建立了关键战略材料返回料循环再生体系。

公司可将70%返回料直接用于GH4169等牌号生产,成本可降低20%-30%,同时通过多次真空精炼提升材料纯净度。该技术打破了国外企业的长期垄断,填补了国内空白,且总体水平达到国内领先、国际先进。依托核心技术,公司GH6159、GH4141、GH4738等牌号产品已实现进口替代。

七、万泽实业股份有限公司

(一)企业简介

万泽实业股份有限公司的主营业务为微生态活菌产品、高温合金及其制品的研发、生产及销售。

(二)高温合金产品

公司专注高温合金材料和核心部件的研发制造,致力于研发、生产具有自主知识产权和国际竞争力的精密铸造叶片、高温合金粉末盘件、高温母合金及其合金粉末等。

(1)已建立超高纯度高温合金熔炼核心技术体系,主要生产镍基高温母合金;该产品主要作为母材或应用于热端部件的生产中,如粉末冶金制粉、高温合金铸造等;

(2)已建立超高纯度粉末冶金制粉核心技术体系,主要是将高温母合金进行雾化,来完成高温合金粉末的制备,其粉末主要用于制造先进发动机的涡轮盘、封严篦齿盘等粉末盘件的生产,产品已经经过考核认证,进入批量生产;

(3)已掌握精密铸造叶片核心技术,并成功使用自主研发的镍基高温母合金试制出高品质的等轴、定向及单晶涡轮叶片,相关产品已应用于航空发动机、燃气轮机、机车动力等产业,部分产品已进入批量生产;

(4)已掌握高温合金粉末涡轮盘件、篦齿盘等构件制备的核心工艺及其参数控制技术,成功研制并交付高温合金粉末盘件并通过装机长试考核,进入批量生产阶段。

1、公司是国内极少数具备从高温合金材料研发到部件制备全流程研制能力的民营企业,并与国内部分科研院所和企业建立了长期稳定的合作关系。公司高温合金核心团队由多位曾在航空发动机、燃气轮机产业从事材料科学与工程应用研究的高端人才组成,其中国家级特聘专家5人、市级高层次人才5人,博、硕士人才占比达到40%以上,形成了目前我国高温合金领域为数不多达到国际一流水平的航空发动机高温合金材料及其应用的研发团队,先后被评为省、市级创新创业团队,在材料研发、模拟仿真、精密铸造、粉末冶金等领域具备相对完整的高温合金全流程技术能力。

2、公司现已形成完整的研发检测体系,拥有从母合金熔炼、粉末制备、铸造成型、产品理化性能检测的全套设备;已完成了多项关键技术攻关,开发了多项具有自主知识产权的高温合金材料,取得高温合金业务相关的多项专利,并与国内部分科研院所和企业建立了长期稳定的合作关系。

3、公司己掌握高温母合金、高温合金粉末以及精密铸造叶片、粉末盘等热端部件生产的先进技术,并利用自主开发的数据库+全流程模拟仿真软件系统WeICME+AI技术,建立了超高纯度高温合金熔炼、涡轮叶片无余量精密铸造技术体系,所生产的定向、单晶及等轴晶叶片和粉末涡轮盘等产品,已先后在多型号航空发动机、燃气轮机等装备中获得应用,并具备了批量生产的工程能力。

八、安徽应流机电股份有限公司

(一)企业简介

安徽应流机电股份有限公司是专用设备零部件生产领域内的领先企业,主要产品为高温合金产品及精密铸钢件产品、核电及其他中大型铸钢件产品、新型材料与装备等,应用在航空航天、燃气轮机、核能核电、油气资源等高端装备领域。

公司专注于高端装备核心零部件的研发、制造和销售,制造技术、生产装备达到国内领先水平,产品出口40多个国家、百余家客户,其中包括通用电气、贝克休斯、西门子、卡特彼勒、斯伦贝谢等世界行业龙头。

同时是中国航发、航天科工、中国重燃、东方电气等国内行业龙头的核心供应商,承担多项国家科技重大专项、国家重点研发计划任务。

(二)高温合金产品

高温合金产品及精密铸钢件产品:主要包括航空发动机高温合金涡轮叶片、导向叶片、机匣,燃气轮机高温合金透平叶片,其他耐高压、耐腐蚀泵阀铸件等。

九、北京航空材料研究院股份有限公司

(一)企业简介

北京航空材料研究院股份有限公司是一家主要从事航空航天用部件及材料研发、生产和销售的高新技术企业,下设钛合金精密铸造事业部、橡胶与密封材料事业部、飞机座舱透明件事业部、高温合金熔铸事业部,主要应用于航空航天领域,同时广泛应用于船舶、兵器、电子、核工业、铁路、桥梁、化工、汽车、生物工程等领域。

(二)高温合金产品

高温合金熔铸事业部主要产品包括粉末高温合金母合金、各类铸造高温合金母合金(单晶/定向/等轴晶)、变形高温合金制品、大型高温合金铸件及生物医疗合金等,主要应用于航空发动机热端部件,以及汽车、船舶、能源、生物医疗等领域。

高温合金熔铸事业部专注于高温合金母合金熔炼技术研究与工程应用,拥有完整的高温合金母合金及大型高温合金铸件制备技术体系,可供应60余种牌号的高温合金母合金(其中航空发动机用高温合金牌号40余种)和数种功能材料,满足航空航天、燃机、汽车、医疗、核电等多个领域的需求;此外,可根据用户的使用要求提供高温合金母合金定制产品。

高温合金熔铸事业部是国内最早从事铸造高温合金研究与生产的单位,是国内技术领先的各类高温合金母合金和大型等温锻造用高温合金模具的生产研发基地,也是中国航发下属航空发动机用高温母合金的唯一批产单位,产品批量用于几乎所有航空发动机高/低压工作叶片、导向叶片、粉末涡轮盘、结构件等多种关键件、重要件。

高温合金熔铸事业部深入开展先进高温合金母合金制备技术研究,通过机理探索和冶炼工艺的持续优化,母合金的杂质元素和气体含量控制水平、成分均匀性和纯净度不断提升,产品质量处于国内行业先进地位,持续拓展在航空发动机、燃机、船舶等领域应用场景的宽度和深度。

高温合金熔铸事业部率先在国内开展了高温合金母合金返回料应用研究并取得了一定进展,日前已有多个牌号由返回料制备的母合金各项指标达到验证方案要求,进入