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2017-02-25我们之前推出的特钢报告对整个特钢行业做出了全面的梳理,本篇报告则重点关注高温合金的发展现状和未来,以及下游航空航天核电和军工领域大发展对高温合金带来巨大的需求空间,我国相关的高温合金企业面临巨大的进口替代空间和行业发展空间,对相关标的维持推荐。
我国钢铁产业已经进入成熟阶段,普通大类特钢整体产量也进入峰值区间。2015上半年,中国特钢协会成员单位粗钢产量为6222万吨,同比减少2.91%。其中,普通钢同比减少4.14%,优质钢同比减少1.16%,特殊钢同比减少3.69%。特钢行业当前处于较为低效的运行状态,低端产品相对过剩,而高端产品相对不足。未来特钢行业的重点发展方向仍然是高端非标定制化产品。

高温合金作为工业皇冠上的明珠材料,是特钢领域中最为高端的产品之一。

高温合金材料最初主要应用于航空航天领域,由于其良好的耐高温,耐腐蚀等性能,逐渐被应用到电力,船舰,汽车,冶金,玻璃制造,原子能等工业领域,从而大大的拓展了应用领域。随着高温合金的发展,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的趋势。从全球范围而言,高温合金年消费量达到28万吨,市场空间超过100亿美元。主要应用在航空航天领域(55%),其次是能源电力领域(20%),再次是机械汽车领域(10%)。而这一需求量随着未来全球高端工业发展将会继续提升。

我国高温合金经过之前的快速发展,当前已经初具万吨左右的规模,未来随着我国国防军工航空航天等领域高端需求快速增长,高温合金面临着巨大的需求增长空间和进口替代空间。近今年来,我国大力推进的大飞机国产化和核电国产化等行业规划将会给高温合金带来巨大的需求空间。谨慎保守估计,未来20年我国每年高温合金的年平均需求量将会达到3.5万吨,需求总量将超过70万吨,其中航空发动机领域25万吨左右,燃气轮机领域12万吨左右,汽车领域21万吨左右,核电领域6万吨左右,市场空间有望继续提升。

2019-11-16  GH5605合金钢特性及应用领域概述：GH5605的碳、硅含量极低，降低了焊接热影响区碳和其它杂质相的析出，因此其焊缝也具有足够的抗腐蚀性。GH5605在还原性介质中具有很好的抗腐蚀性，如各种温度和浓度的盐酸溶液。在中等浓度的溶液（或者含有一定量的氯离子）中也具有很好的抗腐蚀性。同时也能用于醋酸和磷酸环境。合金材料只有在适宜的金相状态和纯净的晶体结构时才能具有好的耐腐蚀性。在化学、石化、能源制造和污染控制领域中有着广泛的应用，尤其是在、盐酸、磷酸、醋酸等工业中。
GH5605 化学成份：执行标准：（GB/T14992-2005）
合金 
牌号 % 镍
Ni 铬
Cr 铁 
Fe 钼 
Mo 铌 
Nb 钴 
Co 碳 
C 锰 
Mn 磷
P 硫 
S 铜 
Cu 铝 
Al 钛 
Ti
GH5605 最小 余量 0.4 1.6 26.0
****** 1.0 2.0 30.0 1.0 0.01 1.0 0.02 0.01 0.5
GH5605合金钢《产品物理特性表》
密度 
g/cm3 熔点 
℃ 热导率 
λ/(W/m℃) 比热容 
J/kg℃ 弹性模量 
GPa 剪切模量 
GPa 电阻率 
μΩm 泊松比 线膨胀系数 
a/10-6℃-1
9.2 1330
1380 11.1(100℃) 377 217 1.37 10.3(20~100℃)
  GH5605力学性能：(在20℃检测机械性能的最小值)
热处理方式 抗拉强度σb/MPa 屈服强度σp0.2/MPa 延伸率σ5 /% 布氏硬度 HBS
固溶处理 745 325 40 ≥250
 GH5605 金相组织结构：合金为面心立方晶格结构。通过控制铁和铬含量在最小值，降低了加工脆性，阻止了在700-870℃间Ni4Mo相的析出。
 GH5605工艺性能与要求：
1、应尽量快速加热至要求的温度。热加工温度范围1160℃～900℃。
2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3、合金表面氧化物、氧化色和焊缝周围的焊渣的附着性比不锈钢强，推荐使用细晶砂带或细晶砂轮进行打磨。
4、合金应在退火之后进行机加工，由于材料的加工硬化率较高，因此宜采用比加工低合金标准奥氏体不锈钢低的切削速度和重进刀进行加工，才能切入冷作硬化的表层下面

2022-05-11760℃高温材料发展过程从20世纪30年代后期起，英、德、美等国就开始研究高温合金。第二次世界大战期间，为了满足新型航空发动e79fa5e98193e59b9ee7ad9431333361303032机的需要，高温合金的研究和使用进入了蓬勃发展时期。40年代初，英国首先在80Ni-20Cr合金中加入少量铝和钛，形成γ‘相（gamma prime）以进行强化，研制成第一种具有较高的高温强度的镍基合金。同一时期，美国为了适应活塞式航空发动机用涡轮增压器发展的需要，开始用Vitallium钴基合金制作叶片。
此外，美国还研制出Inconel镍基合金，用以制作喷气发动机的燃烧室。以后，冶金学家为进一步提高合金的高温强度，在镍基合金中加入钨、钼、钴等元素，增加铝、钛含量，研制出一系列牌号的合金，如英国的“Nimonic”，美国的“Mar-M”和“IN”等；在钴基合金中,加入镍、钨等元素，发展出多种高温合金，如X-45、HA-188、FSX-414等。由于钴资源缺乏，钴基高温合金发展受到限制。
40年代，铁基高温合金也得到了发展，50年代出现A-286和Incoloy901等牌号，但因高温稳定性较差，从60年代以来发展较慢。苏联于1950年前后开始生产“ЭИ”牌号的镍基高温合金，后来生产“ЭП”系列变形高温合金和ЖС系列铸造高温合金。中国从1956年开始试制高温合金，逐渐形成“GH”系列的变形高温合金和“K”系列的铸造高温合金。70年代美国还采用新的生产工艺制造出定向结晶叶片和粉末冶金涡轮盘，研制出单晶叶片等高温合金部件，以适应航空发动机涡轮进口温度不断提高的需要。

2019-07-28在外磁场作用下容易磁化、去除外磁场后磁感应强度（磁感）又基本消失的磁性合金。磁滞回线面积小且窄,矫顽力（Hc）一般低于10 Oe（见精密合金）。19世纪末用低碳钢板制造电机和变压器铁芯。1900年磁性更高的硅钢片很快取代了低碳钢，用来制造电力工业的产品。1917年出现了Ni－Fe合金以适应当时电话系统的需要。后来又出现了具有不同磁特性的Fe－Co合金(1929)、Fe-Si-Al合金(1936)和Fe－Al合金(1950)以满足特殊用途。中国于1953年开始生产热轧硅钢片。50年代末开始研究Ni-Fe和Fe-Co等软磁合金，60年代陆续开始生产一些主要的软磁合金。70年代开始生产冷轧硅钢带。

软磁合金的主要磁特性 是：①矫顽力(Hc)和磁滞损耗(Wh)低；②电阻率(ρ)较高,涡流损耗(We)低;③起始磁导率(μ0)和大磁导率(μm)高;某些合金在低磁场范围内磁导率(B/H)保持恒定；④饱和磁感(Bs)高；⑤某些合金磁滞回线呈矩形,矩形比即剩磁大磁感(Br/Bm)高。这些磁性能同合金的结构状态和成分密切相关。合金中的碳、硫、氮和氧等杂质对磁性特别有害，因为它们使晶格畸变，难以磁化，碳和氮还会引起磁时效现象。软磁合金一般要求成品晶粒尺寸大，以便降低Hc和Wh值。一般铁磁性金属的磁性随晶轴方向不同而异,如铁的<100>方向易于磁化,<111>方向难于磁化。因此控制晶粒取向可以在材料的特定方向获得磁性能。铁的电阻率(ρ)低,添加某些合金元素可以提高ρ 值,加硅和铝的效果为明显。在铁中加入任何合金元素（除钴外）,都会使它的饱和磁感Bs降低。

2022-07-30金属喷涂是使用压缩空气或惰性气体将熔融的耐腐蚀合金金属喷涂到金属表面以形成维护涂层的过程。在金属喷涂过程中，电镀表面材料在特殊的喷雾歧管或喷枪中熔化和雾化，并喷发到基材上。这种表面装饰方法有时称为金属喷涂。通常使用氧乙炔火焰，但有时也使用其他气体。当电镀金属丝主动穿过火焰芯时，金属丝熔化并雾化，并通过压缩空气流一起喷射到基材上。几乎任何可以制成金属丝的金属都可以用这种方法喷涂。另一种喷枪使用粉状材料在火焰中喷发。该方法的优点是，它不仅可以喷涂金属，还可以喷涂金属陶瓷复合材料、氧化物和硬质合金。
喷涂前的外观准备
由于通过金属喷涂获得的电镀数据与基体数据之间的连接是简单的机械连接，因此有必要对基体数据进行适当的预处理。以获得出色的机械连接。无论选择何种表面处理方法，基材表面必须卫生且无油污。
最常用的表面处理方法是喷砂。因此，沙子足够锋利，可以产生真正粗糙的外观。至于可以在车床上反转的圆柱形外观，一种有用的方法是车削出非常粗糙的螺纹，然后使用滚刀安静地滚动冠部。改善平面的一种方法是用圆形开槽刀切割一系列平行槽，然后用滚花刀抓住槽之间的边缘。如果需要对电镀表面进行加工，则应通过粗加工或开槽来制备基板表面，以获得******制备。
金属喷涂的使用
金属喷涂在产品描述中有许多重要用途。如果在钢表面喷涂锌和铝，可以获得维护涂层以获得耐腐蚀性。由于金属喷涂可以将金属喷涂在几乎任何金属或非金属表面上，因此它提供了一种在不良导体或非导体表面涂覆导电表面的简单方法。因此，铜或银通常喷在玻璃或塑料上。由于喷涂金属可以通过各种不同的方法进行处理，例如抛光、刷涂或保持喷涂条件，因此喷涂金属可以用作产品和建筑行业的装饰品。

2018-08-06 硬质合金刀具是现代机械加工中广泛应用的金属切削刀具之一。使用硬质合金刀具切除的铁屑可增加７０％，其制造质量主要取决于刃磨质量。因而可以说在硬质合金刀具加工中硬质合金刀具的刃磨占有非常重要的地位。提高硬质合金刀具的刃磨水平，不仅与正确选择刃磨加丁技术有关。而且还与刃磨工艺和刃磨方法以及刃磨夹具等密切相关。工厂里常采用碳化硅砂轮磨削加工技术，因为碳化硅砂轮比刚玉砂轮磨削硬质合金效果好，但是必须适当地选择砂轮的特性参数．才能达到满意的磨削效果。由于在硬质合金刀具加工中经常会出现磨削裂纹从而影响了硬质合金刀具的使用寿命。因此可以说预防和减少硬质合金刀具加工中磨削裂纹的产生，研究在硬质合金刀具磨削过程中磨削裂纹产生的原因和预防措施可以进一步提高被加工零件的加工精度ｊ同时也可以保证硬质合金刀具磨削质量。
 
   磨削裂纹产生的原因
    
    采用碳化硅砂轮磨削硬质合金刀具时。生硬质合金刀具容易产生裂纹或开裂。产生的原冈除了由于硬质合金刀片本身的质量（刀片的显微裂纹和内伤出厂检查时未被发“ｊ），刀具结构不合理，刀片在焊接时形成的内应力，磨削时机床振动大及刀具在工序间转运过程中的碰撞等因素的影响外．在磨削过程中．砂轮和磨削工艺方面的原因，也会造成裂纹。
 
    在硬质合金刀具刃磨过程中．由于制造刀具的硬质合金硬度很高（显微硬度值可达到１碳化硅砂轮（显微硬度值仅为３２３００～１８００Ｎ／ｍｍ２），０００～３４０００
ｏＣ以上．而且温升速度又特别快，引起热变形。再加上硬质合金的抗弯强度很低（７５０乏２００ＭＰａ）．弹性模量有很大（４６００００～６３００００ＭＰａ），在室温下几乎没有塑性，不能通过本身的塑性变形消除部分热应力。从而，在磨削热的作用下，促使硬质合金被磨削表面上产生的局部应力值超过了硬质合金的强度极限，从而产生裂纹或开裂。硬质合金裂纹一般为细微的网状裂纹。
 
    在砂轮选择方面，砂轮太硬或粒度太细时。硬质合金也容易开裂，磨削用量选择不合理。硬质合金也容易开裂，砂轮修整不符合要求，工作表面跳动太大，刃磨时振动过猛，硬质合金就容易产生崩刃等缺陷。一般来说，磨削深度太大，硬质合金容易产生裂纹，磨削深度大而进给速度太小时，硬质合金更容易产生裂纹，在硬质合金刃磨中。
 
    对于一个刀齿反复走刀次数多时，由于磨擦产生的热量大，硬质合金也容易产生裂纹，各种不同牌号的硬质合金刀片，其容易开裂的程度也不同。一般来说。ＹＧ８、ＹＧ５、ＹＴ５和ＹＷ２等硬质合金较不容易开裂：ＹＴｌ４、ＹＴｌ５和ＹＮｌ０等硬质合金较容易开裂：而ＹＧ３、ＹＧ３Ｘ和ＹＴ３０等硬质合金特别容易开裂。在同一种牌号的硬质合金刀片中．大而薄的刀片更容易开裂。刃磨时应特别注意。
 
    ２预防磨削裂纹采取的措施
    防止硬质合金刀具刃磨开裂的措施:除在检查刀片、刀具结构、焊接工艺、热处理丁艺和机床调整及工序转运过程中需给以足够重视外．还必须使砂轮和磨削工艺适应硬质合金刀具的磨削特性．以减少磨削热的产生。例如：１）提高砂轮的自锐能力，使钝化的磨粒及时脱落，砂轮的磨削性能能得到改善，以减少磨削热。２）改善磨削区域的散热条件，分散磨削热，可采用Ｎ／ｍｍ２）磨粒极容易钝化，如果砂轮的自锐能力不好，被磨钝的磨粒不能及时地脱落下来。砂轮失去了应有的切削能力。磨削条件就会变得恶劣。砂轮与硬质合金刀具被磨削表面之间的摩擦加剧，磨削产生的热量剧增。

2020-07-07软磁合金产品的结构有哪些特征？软磁合金主要用于能量转换和信息处理两大方面，是国民经济中的一种重要材料。软磁合金产品并不是诞生了就是这个模样，而是经过不断的演变升级才让产品如此优秀，从而被广泛应用。科技是促使推动产品发展的的主要源头。同样重要的是人类对产品有更高的需求。那么产品具有哪些特征呢，如下可见：
软磁合金
软磁合金的分类介绍：

可分为低碳电工钢和阿姆科铁、硅钢片、镍铁软磁合金、铁钴软磁合金、铁硅铝软磁合金等，在电力工业方面，主要采用在较高磁场下具有高磁感和低铁芯损耗的合金。在电子工业方面，主要采用在低或中等磁场下具有高磁导率和低矫顽力的合金。在高频下则须采用薄的带材或更高电阻率的合金。一般都用板材或带材。
1、铁镍软磁合金
牌号:1J46,1J50,1J54,1J76,1J77,1J79,1J80,1J85,1J86,1J34,1J51,1J52,1J65,1J66,1J67,1J83,1J403
执行标准:GBN198-88
用途:大部分用于弱磁或中等磁场工作的小型变压器,脉冲变压器,继电器,互感器,磁放大器,电磁离

2、合器,扼流圈铁芯及磁屏蔽。
磁温度补偿合金
牌号:1J30,1J31,1J32,1J33,1J38
执行标准:GB/T15005-94
用途:电磁回路和永磁回路中的磁分路补偿元件。

3、耐蚀软磁合金
牌号:1J36,1J116,1J117
执行标准:GB/T14986-94
用途:在氧化性介质和肼类介质中工作的电磁器件。
     
 

2020-04-07  合金材料生产热控法又叫控制参数法、快速冷凝法或快速冷却法等。其原理是严格控制熔体合金尽可能低的浇注温度、型壳予热温度和熔体过热温度，增大合金凝固过程的过冷度，使结晶核心增多，形核率增大，让铸件以同时凝固方式结晶，缩短合金凝固时间，限制晶粒长大获得细小等轴晶。
  合金材料公司发展的一种常规细晶铸造工艺，用于小型叶轮整体铸造，使叶轮厚的轮毂具有细小晶粒，避免普通精铸工艺产生的粗晶粒，从而具有良好的低循环疲劳性能，满足设计要求。而薄的叶片部分保持常规铸造的持久蠕变性能。其要点为浇铸温度控制在合金熔点加40F，模壳的温度选定为1100℃，合金熔体过热温度应尽可能低，保证合金处于熔化状态而不致于把碳化物全部熔解进入溶体，从而作为以后凝固时的结晶核心。用这一工艺铸造的IN713C和MarM247合金叶轮，晶粒度为ASTM 1~2级，疲劳寿命提高2~4倍，这是一种典型的热控法细晶铸造工艺。
  80年代初期，一些合金材料公司发展了两种细晶铸造工艺：一种叫GX合金材料工艺，用于生产整体铸造叶轮，可使晶粒细化到ASTM 0级；另一种称之MX合金材料工艺，也属热控法，这种工艺可使晶粒尺寸达到ASTM 3~5级，同时组织和化学成分均匀，可保证生产的铸造预形件直接进行锻造，而不需开坯操作。许多镍基高温合金如MERL 76、C103和IN718的MX预形件可锻性非常良好，等温锻和热模锻墩粗达80%而不产生裂纹。用此法生产整体叶轮效果比GX工艺更好。

2017-01-20     760℃高温材料发展过程从20世纪30年代后期起，英、德、美等国就开始研究耐高温合金。第二次世界大战期间，为了满足新型航空发动机的需要，耐高温合金的研究和使用进入了蓬勃发展时期。40年代初，英国首先在80Ni-20Cr合金中加入少量铝和钛，形成γ‘相（gamma prime）以进行强化，研制成第一种具有较高的高温强度的镍基合金。同一时期，美国为了适应活塞式航空发动机用涡轮增压器发展的需要，开始用Vitallium钴基合金制作叶片。
此外，美国还研制出Inconel镍基合金，用以制作喷气发动机的燃烧室。以后，冶金学家为进一步提高合金的高温强度，在镍基合金中加入钨、钼、钴等元素，增加铝、钛含量，研制出一系列牌号的合金，如英国的“Nimonic”，美国的“Mar-M”和“IN”等；在钴基合金中,加入镍、钨等元素，发展出多种耐高温合金，如X-45、HA-188、FSX-414等。由于钴资源缺乏，钴基耐高温合金发展受到限制。
40年代，铁基耐高温合金也得到了发展，50年代出现A-286和Incoloy901等牌号，但因高温稳定性较差，从60年代以来发展较慢。苏联于1950年前后开始生产“ЭИ”牌号的镍基耐高温合金，后来生产“ЭП”系列变形耐高温合金和ЖС系列铸造耐高温合金。中国从1956年开始试制耐高温合金，逐渐形成“GH”系列的变形耐高温合金和“K”系列的铸造耐高温合金。70年代美国还采用新的生产工艺制造出定向结晶叶片和粉末冶金涡轮盘，研制出单晶叶片等耐高温合金部件，以适应航空发动机涡轮进口温度不断提高的需要。

2018-08-27高温合金晶界强化(grain  boundary   strengthening  of  superalloy)
添加微量元素改善晶界状态达到高温合金强化的目的。晶界的晶体结构不规则，原子排列混乱，晶格歪扭，又存在各种晶体缺陷(如位错、空洞等)，因此晶界在高温变形时是一个薄弱环节。在高温蠕变时，晶界形变量占总形变量的50％，因此强化晶界就成为高温合金强化的一个重要部分。一些有害杂质元素的溶解度很小且往往偏析于晶界，生成低熔点共晶化合物。硫在γ—Fe中的溶解度只有0.015％。因此合金中所含的硫在铁中易形成熔点为988C的Fe+FeS低熔点共晶。硫在镍中会形成熔点只有644℃的Ni+Ni3S2共晶。这些低熔点共晶在晶界的形成会大大恶化合金的热加工性能和高温热强性。通常高温合金中的硫含量控制在0.015％以下，优质高温合金控制在0．005％～0.007％以下。美国宇航材料标准AMS2280规定镍基高温合金必须满足杂质控制标准，要求铋、铊、碲、铅、硒5个元素含量分别在(0.5～5)×10-6以下，同时对锑、砷、镉、镓、锗、金、铟、汞、钾、钠、钍、银、锡、铀、锌等15个微量杂质元素的含量分别控制在50×10-6以下，其总和还不允许超过4O0×10-6为了消除有害杂质和气体的不利作用，进一步净化和强化晶界，可以加入一些微量元素，诸如硼、锆、铪、镁、钙、钡、镧和铈等。硼在晶界偏聚，形成M3B2硼化物(见高温合金材料的间隙相)进行强化。硼能抑制晶界片层状、胞状析出相以及改善碳化物密集不均匀分布的状态，因而对热强性有利。铁、镍基高温合金中硼含量总在0.05％以下，通常控制在0.01％～0.02％左右。铸造高温合金中硼含量略高，一般可达0.02％～0.03％左右。锆和硼有类似作用，但其效果不如硼大。镁是晶界偏聚元素，使晶界碳化物呈颗粒状分布，因而阻止沿晶裂纹的快速扩展，有利于热强性。镁使高温合金的蠕变第二阶段延长，第三阶段扩展，因而获得高的塑性和长的断裂寿命。由于镁使持久断裂塑性提高，可以大大改善持久缺口敏感性。镁还有去除杂质元素的洁净作用。镁、钙、钡、镧和铈等元素由于化学性活泼，与氧有很大的亲和力，可以在冶炼过程中起良好的脱氧去气作用，又能和一些低熔点杂质生成密度较小的难熔化合物，消除有害杂质在晶界的不利作用。这些微量元素的加入量都有一个******量，过量加入反而会使热强性下降。