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高温合金在哪些领域用得最多?

高温合金凭借优异的抗氧化和抗热腐蚀性能在航空发动机、汽车发动机、燃气轮机、核电、石油化工等多个领域广泛应用。




尖端工业材料高温合金

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特性

所谓高温合金,即能在600℃以上高温及一定应力作用下长期工作的一类合金。高温合金材料相比于传统金属,在性能上具有高温高强;良好的抗氧化和抗热腐蚀性能;良好的抗疲劳性能、断裂韧性、良好的弹塑性。


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高温合金性能特点


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分类

高温合金大体上有三种划分方式:根据基体元素种类、根据合金强化类型和根据材料成型方式。

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高温合金分类


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制备工艺

高温合金产品以非标准化为主,因此生产工艺较为复杂,但基本可以可分为三个步骤:熔炼、铸造和热加工,粉末冶金工业则将铸造工艺替代为热压。

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各种高温合金的工艺生产流程


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应用

高温合金凭借优异的抗氧化和抗热腐蚀性能在航空发动机、汽车发动机、燃气轮机、核电、石油化工等多个领域广泛应用。

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高温合金下游应用领域


在众多应用领域中,航空航天仍然占据最重要地位,占需求总量的55%其次是电力行业,占比达20%

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高温合金应用领域市场占比


高温合金市场需求预测

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航空发动机

高温合金从诞生起就应用于航空发动机,在现代航空发动机中,高温合金材料主要用于四大热端部件:燃烧室、导向室、涡轮叶片和涡轮盘,此外还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。

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高温合金在航空发动机上的应用


高温合金材料的用量占发动机总重量的40-60%,在先进发动机中这一比例超过50%甚至更多。

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不同机型对高温合金需求预测


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民用航空发动机

2016 年7 月11 日,波音公司在范保罗航展首日发布最新版 《当前市场展望》,预测未来20 年全球需要39,620 架新飞机,该数字较去年预测增加4.1%


2016-2035年全球民航飞机需求


由于不同机型的发动机所需的高温合金占比不同,根据测算,未来二十年全球民航各类型新机航空发动机,对高温合金的总需求为42.7 万吨

blob.png民航不同机型对高温合金需求


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2016-2035全球民航飞机高温合金需求


而我国民航发动机市场也十分广阔,根据波音公司预测,到2032 年,中国新增的飞机数量超过5580架,预计我国民用航空对高温合金的需求量将超过3.8万吨

blob.png到2032年我国民航对高温合金需求预测


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军用航空发动机

根据美国国防部预测的数据,预计未来20年中国战斗机新增量将达到1430架、军用大飞机1500架、教练机500架,合计对高温合金需求量将达到5.7万吨

另外,现有军机的维护和修理折算成发动机所需数量为2000台,对应的高温合金需求量达到1万吨左右。因此军用领域对高温合金的需求将达到6.7万吨

blob.png未来20年我国军用机领域对高温合金需求预测