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2016-11-25高温合金材料在化工、发电、航空及航天、原子反应堆等许多领域都得到日益广泛的应用，其使用温度也在逐年提高。然而，社会的进步为高温合金提出更高的永无止境的要求。
人们现在关心的是，高温合金中的“大哥大”镍基合金在经历了40多年的不断进步之后，是否已经接近其使用极限7毕竞，基体镍的熔点也只有l453℃。
我们是继续挖掘其潜力，还是寻求别的材料来代替它？目前还难以圆满地回答这些疑问。
虽然铌基、铝基、钨基等高温合金的耐热温度高于镍基高温合金，但由于资源贮量及制造工艺等方面存在的问题使它们难以全面替代镍基合金。
高温陶瓷材料的耐热温度高于镍基合金几百度，用它们制作陶瓷发动机已有成功运行的报道，但目前价格上的巨大差异也使陶瓷发动机至少在近期难以取代高温合金。
因此，近期内镍基高温合金作为发动机心脏的地位是不会动摇的。随着表面处理技术及冷却技术的采用和完善，高温合金的使用温度有望进一步提高，使之伴随着航空及航天飞机向更高、更远的目标前进。
形状记忆合金是一种具有特殊记忆功能的金属材料，这类材料在经历一定塑性变形后，能在一定条件下自动恢复其原来形状，具有这样性质的金属材料统称为形状记忆合金。
这类金属材料己在太空天线、管道接头、医学等方面获得了应用，并且发展的势头也十分喜人。

2016-06-17      相变温度 γ"相是该合金的主要强化相，其最高稳定温度是650℃，开始固熔温度为840～870℃，完全固熔温度是950℃，γ′相也是该合金的强化相，但数量少于γ"相，其析出温度是600℃，完全熔解温度是840℃；δ相的开始析出温度是700℃，析出峰温度是940℃，980℃开始熔解，完全熔解温度是1020℃。

      合金标准热处理状态的组织由γ基体、γ′、γ"、δ、NbC相组成。γ"(Ni3Nb)相是主要强化相，为体心四方有序结构的亚稳定相，呈圆盘状在基体中弥散共格析出，在长期时效或长期应用期间，有向δ相转变的趋势，使强度下降。γ′(Ni3(Al、Ti))相的数量次于γ"相，呈球状弥散析出，对合金起一部分强化作用。δ相主要在晶界析出，其形貌与锻造期间的终锻温度有关，终锻温度在900℃，形成针状，在晶界和晶内析出；终锻温度达930℃，δ相呈颗粒状，均匀分布；终锻温度达950℃，δ相呈短棒状，分布于晶界为主；终锻温度达980℃，在晶界析出少量针状δ相，锻件出现持久缺口敏感性。终锻温度达到1020℃或更高，锻件中无δ相析出，晶粒随之粗化，锻件有持久缺口敏感性。锻造过程中，δ相在晶界析出，能起到钉扎作用，阻碍晶粒粗化。

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。

2016-12-20事件:

据中国证券网报道:近日记者从工信部人士处了解到,航空发动机专项马上就要经国务院审议,“航空发动机是装备发展过程中非常重要的一项任务,目前,航空发动机专项文件还没有出,(不过)很快就要出台。”

点评:

千呼万唤,渐行渐近。“两机专项”(航空发动机、燃气轮机)于2015年首次进入政府工作报告,今年5月31日承担我国航空发动机专项的主体企业中国航空发动机集团(“中国航发”)挂牌,8月28日在北京举行成立大会。此次航空发动机专项马上就要经国务院审议的消息传出,再度表明航发专项正式进入倒计时。经历了2015和2016两年的期待,我们预计2017年航发专项落地的概率很大。

航空发动机专项市场空间巨大。航空航天产业一直是国家发展的重点领域,而航空发动机是飞机的心脏,拥有自主研发的航空发动机则是我国航空业腾飞的必经之路。如今国家已将航空发动机列入考虑之中,我们预计,在未来20年的时间里,国内将可能在发动机领域投入多达3000亿元,政府的大力扶持将有望推动发动机及其核心零部件产业迈入快速发展期。

突破航空发动机研发瓶颈,高温合金需求可能引爆。在航空发动机中,重要的瓶颈之一在于高温合金材料。高温合金材料自诞生起就广泛应用于航空航天领域,其用量占发动机总重量的40%-60%,是研发和生产航空发动机的关键要件之一。未来航空发动机专项一旦落地,对高温合金材料的需求将会大规模增长。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。因此仅军用航空发动机领域对高温合金的需求便将达到6.7万吨。如果再考虑到其它领域发动机、燃气轮机等方面,高温合金下游需求将更为广阔。

维持行业“推荐”评级。目前高温合金市场处于预期低位,未来一旦行情起来,相应公司有望深度受益。继续强烈推荐应流股份、钢研高纳。

2017-05-09据新华社电，6日，中国空军运-20飞机授装接装仪式在空军航空兵某部举行，中央军委副主席许其亮出席仪式。空军新闻发言人申进科表示，我国自主发展的运-20飞机正式列装空军航空兵部队，标志着空军战略投送能力迈出关键性一步。中投证券认为，运-20是中航飞机(000768,股吧)拳头产品，新型飞机服役将带动上游航材需求，高温合金、钛材和航空锻件需求有望提升。

运-20飞机是空军战略性、标志性、引领性装备，是我国自行研制的一种200吨级大型、多用途运输机，可在复杂气象条件下，执行各种物资和人员的长距离航空运输任务。该机的顺利研制并正式列装部队，实现了空中战略投送装备自主发展重大突破，标志着我国航空设计制造能力迈上新台阶，对推进我国经济和国防现代化建设，提高空军战略投送能力具有重要意义。

中投证券研报显示，运-20从开始研制到交付仅仅用了8年，表明我国航空工业的巨大进步。运-20等新型飞机研制成功将拉动上游材料需求，有望改善相关供应商整体盈利水平。其中，高温合金和钛材有望率先受益。

另外，我国发动机项目也在抓紧研制中，对材料需求构成支撑。从最新动态来看，7月4日至5日，工信部在上海组织召开大型客机发动机验证机项目初步设计评审暨转入详细设计阶段会议。工信部副部长辛国斌表示，要把握机遇，充分认识我国航空发动机发展的战略意义，积极推动验证机研制各项工作，全面完成详细设计阶段任务。另外，北京市工商局企业信用信息公示系统显示，中国航空发动机集团有限公司已于5月31日成立，注册资本500亿元。

航空发动机项目的快速推进和下游需求增长，为高温合金材料带来巨大需求。据券商研报介绍，高温合金占发动机总重量的40%-60%，航空发动机推重比的提高，70%以上的贡献来自材料技术。目前来看，全球范围内能够生产航空航天用高温合金的企业不超过50家，整个行业具有较为明显的寡头特征。对于涉及航天航空应用领域的高温合金钢产品，发达国家均对外进行严密管控。

为提升高温合金材料技术，工信部发布了《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》 ，明确要求突破高温合金等材料技术。随着海空军装备建设提速，以及民用航空市场需求增长，我国发动机及燃气轮机需求规模将超万亿，高温合金需求有望超过2000亿元。券商研报认为，万泽股份(000534,股吧)通过引入核心技术团队，战略转型高温合金领域，在高温合金母合金技术研发方面已成功熔炼近300 炉，建立了超高纯度高温合金熔炼核心技术体系。钢研高纳(300034,股吧)主要从事航空航天材料中高温合金材料的研发、生产和销售，具有国内几乎所有牌号高温合金生产的技术和能力。

2018-05-30相变温度 γ"相是该合金的主要强化相，其最高稳定温度是650℃，开始固熔温度为840～870℃，完全固熔温度是950℃，γ′相也是该合金的强化相，但数量少于γ"相，其析出温度是600℃，完全熔解温度是840℃；δ相的开始析出温度是700℃，析出峰温度是940℃，980℃开始熔解，完全熔解温度是1020℃。

 合金标准热处理状态的组织由γ基体、γ′、γ"、δ、NbC相组成。γ"(Ni3Nb)相是主要强化相，为体心四方有序结构的亚稳定相，呈圆盘状在基体中弥散共格析出，在长期时效或长期应用期间，有向δ相转变的趋势，使强度下降。γ′(Ni3(Al、Ti))相的数量次于γ"相，呈球状弥散析出，对合金起一部分强化作用。δ相主要在晶界析出，其形貌与锻造期间的终锻温度有关，终锻温度在900℃，形成针状，在晶界和晶内析出；终锻温度达930℃，δ相呈颗粒状，均匀分布；终锻温度达950℃，δ相呈短棒状，分布于晶界为主；终锻温度达980℃，在晶界析出少量针状δ相，锻件出现持久缺口敏感性。终锻温度达到1020℃或更高，锻件中无δ相析出，晶粒随之粗化，锻件有持久缺口敏感性。锻造过程中，δ相在晶界析出，能起到钉扎作用，阻碍晶粒粗化。

2017-02-09核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备，动力工厂中的无缝输水管、蒸汽管，海水交换器和蒸发器，硫酸和盐酸环境，原油蒸馏，在海水使用设备的泵轴和螺旋桨，核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备，制造生产盐酸设备使用的泵和阀
蒙乃尔合金K500（K500、NCu30-2-1、 UNS N05500）合金除具有高强度、耐腐蚀、无磁性等优异的机械性能外，还具有蒙乃尔合金400同样的耐蚀性。能作为泵轴材料，适用于较恶劣的高硫、高蜡油层的地质开采条件下工作。由于该合金没有塑-脆转变温度，所以非常适用于各种低温设备。此合金主要用于泵轴和阀杆、输送器刮刀、油井钻环、弹性部件、阀垫等。适用于石油、化工造船、制药、电子部门。
蒙乃尔合金400(UNS N04400或MCu-28-1.5-1.8 或Ni68Cu28Fe) 是一种在海水、化学溶剂、氨硫氯、氯化氢、各种酸性介质如硫酸、氢氟酸、盐酸、磷酸、有机酸，碱性介质、盐和熔融盐中具有良好耐腐蚀性能的镍基合金材料。
蒙乃尔400合金同时具有良好的机械性能，从低温到高温广泛的使用温度，具有良好的焊接性能和中、高强度。

蒙乃尔400主要应用于化学和石油化工以及海洋开发等领域。可用来制造各种换热设备、锅炉给水加热器、石油和化工管线、容器、塔、槽、阀门、泵、反应釜、轴等。
执行标准：ASTM B 164 (棒、线), ASTM B 564 (锻件)，ASTM B 127（板、带）, ASTM B 165 (无缝管).
蒙乃尔合金的机械性能
蒙乃尔合金没有塑-脆转变温度，所以非常适用于制造各种低温设备，焊接可提高合金的强度，但降低合金的塑性。因此，为了保持高塑性，K500蒙乃尔合金焊后需进行热处理。

2019-06-05    具有反常热膨胀特性的一种精密合金，又称热膨胀合金，广泛用于电子工业、精密量具、精密仪表和低温工程等领域。一般的金属和合金受热时膨胀，膨胀量随温度的升高呈线性增加，但有些合金的热膨胀曲线在某一温度出现弯曲点（不同斜率两线段切线的交点，如图中的Tk所示），在弯曲点以下的热膨胀系数比弯曲点以上的正常热膨胀系数低得多，这种现象称为反常热膨胀特性。 膨胀合金分低膨胀合金和定膨胀合金，后者又称封接合金。低膨胀合金在弯曲点以下的平均膨胀系数低于3×10-6℃-1；定膨胀合金在弯曲点以下的平均膨胀系数约为(4～10)×10-6℃-1。膨胀合金主要有Fe-Ni系、Fe-Ni-Co系和Fe-Ni-Cr系合金等,高铬钢和Co-Fe-Cr系合金也用作膨胀合金，但用量不大。膨胀合金除具有特定的热膨胀系数外，根据不同用途还要求有良好的封接性、可焊性、耐蚀性、可加工性和易切削性，并且在使用温度范围内不允许有引起膨胀特性明显变化的相变。膨胀合金在制造工艺过程中必须准确控制合金的化学成分，其产品一般为棒材、板材、带材、丝材和管材。

2019-11-26    硬质合金作为现代工业的牙齿，其质量控制是生产的主要事项，任何一个生产工艺流程都必须严谨务实，硬质合金成分结构直接影响到性能关系。


    硬质合金的性能受硬质相和黏结相成分与结构的影响。一般而言，硬质相含量较高且晶粒较细时，合金的硬度高，耐磨性好，抗冲击性较差。合金中缺碳时，出现η相(脱碳相)，合金性能变脆，碳化钛或碳化钽含量较高时，合金的红硬性提高，抗月牙洼磨损能力增强，硬质合金刀片的切削性能更好。


　　黏结相的成分与结构也对硬质合金的性能产生重要影响。在硬质合金生产中，Co是一种良好的黏结金属，与Ni、Fe比较，Co与硬质相的湿润性好，所黏结的硬质合金性能通常比Ni、Fe黏结的高。由于Ni的磁性低，耐腐蚀性好，使WC-Ni作为无磁合金或耐腐蚀合金，在性能上优于WC-Co合金。


　　碳与铁生成稳定的Fe3C，它妨碍硬质合金的黏结与烧结。且铁易与碳化物形成脆性的三元化合物，使合金的脆性增加，铁黏结的硬质合金硬度虽然不低，但强度与钴黏结的合金差距较大。


　　为强化黏结相，改善硬质合金的性能，研究出不同成分与结构的新黏结相。利用W和C使Co合金化，制成具有共晶成分的钴合金，其理论共熔温度为1280℃，熔点低，有利于烧结坯在低温下完成致密化。


    通过调节黏结相的成分改善硬质合金的红硬性和抗蠕变能力，取得了良好效果。如采用Co-Ni-Cr-Mo-Al高温合金替代传统的Co黏结相，所黏结的硬质合金刀片刀刃比Co黏结相具有更长的使用寿命，抗切削变形性能更好。

2019-09-09粉末冶金高温合金

   用粉末冶金工艺制成的高温合金。这类合金早起源于弥散强化合金。1962年杜邦公司根据二氧化钍在钨中具有弥散强化作用的原理，研制出一种用粉末冶金工艺制成的二氧化钍弥散强化的高温材料，称之为TD镍，从而开始了粉末冶金高温合金的生产。
   粉末冶金高温合金通常按合金强化方式分为弥散强化型和沉淀强化型两类。弥散强化型高温合金是用惰性氧化物来强化的，这种氧化物的物理和化学性能高度稳定,在一般沉淀强化相软化、聚集甚至溶解的温度下,仍保持相当高的强化效果。由于这种惰性氧化物弥散均匀分布才有强化效果，且它与基体合金比重相差悬殊，无法用常规的熔炼工艺来生产，而只能采用粉末冶金方法。弥散强化高温合金除了用内氧化、化学共沉淀、选择性还原等方法制取外，1970年的J.S.本杰明又用机械合金化新工艺制成了用氧化钇弥散强化的高温合金。机械合金化是用金属粉或中间合金粉与氧化物弥散相混合，在球磨机中球磨，使粉末反复焊合、破碎，从而使每一颗粉末成为“显微合金”颗粒。这种新的工艺方法可以制造成分十分复杂的弥散强化高温合金。
   沉淀强化型高温合金，它是为了克服常规熔炼工艺的缺点，提高高温合金的综合性能，并为提高合金利用率而发展起来的。这种粉末冶金高温合金采用预合金化粉末，每个粉末颗粒实际上就是一个“显微钢锭”，合金偏析只能在粉末颗粒的细小范围内发生。因此，与相同成分的铸造合金相比，沉淀强化型高温合金的成分偏析小，初熔温度高，有害相析出的倾向小，提高了合金的综合性能；并且能使本来难于变形的合金成型，减少了切削加工量，提高了合金的利用率。特别是随着高温合金成分日趋复杂、零件尺寸不断增大，这种粉末冶金高温合金显示出更大的优越性。
   高温合金通常含有活泼元素，并且由于粉末颗粒的冷态不可压缩性，合金在整个粉末冶金制造过程中都始终在真空或惰性气体保护之下，而且采用热态成形工艺。为了适应粉末冶金高温合金的发展，一系列先进的粉末冶金技术，如真空或惰性气体雾化法、真空旋转电极法、真空电子束旋转电极法等制粉技术，以及热等静压、热挤压、超塑性等温锻造等成形工艺得到发展。应用新发展的一种快速凝固技术，可使粉末冷却速度达100万度／秒,其初熔温度又比一般粉末进一步提高，因而更有利于提高高温强度。
   粉末冶金新技术的发展不但使一些高温合金扩大了用途，如把原来只能用作燃气轮机叶片的IN-100这种高度合金化的铸造高温合金成功地用粉末冶金法制成涡轮盘，从而大大提高了涡轮盘的高温强度和工作温度，而且还发展了一些高温合金新品种，特别是用机械合金化生产的弥散强化、沉淀强化和固溶强化相结合的高温合金，如MA754、MA6000等。由于综合利用了3种强化效应，合金的强度更加提高，适用温度范围更广，进一步扩大了高温合金的使用领域。