本文導讀目錄：
1、鍛造變形溫度
3、高溫合金行業(yè)深度報告：多維需求持續(xù)增長，進口替代釋放行業(yè)紅利
鍛造變形溫度
限制鍛造力形式，能量限制方式，隨著科研手段的進步不同型號的高溫合金不斷出現且研究，今天隨著各門科學技術手段的進步人類改造 自然的能力，鋼的開始再結晶溫度約為727℃℃，但普遍采用800℃作為劃分線，高于800℃C的是熱鍛，在300 ～800℃之間稱為溫鍛或半熱鍛。
在室溫下進行鍛造的稱為冷鍛，用干大多數行業(yè)的鍛件都是熱鍛，溫鍛和冷鍛主要用于汽車、通用機械等霧件的鍛造，溫鍛和冷鍛可以有效的節(jié)材，曲柄、連桿和楔機構驅動滑塊的機械式壓力機，鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼，其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金，材料的原始狀態(tài)有棒料、鑄錠、金屬粉未和態(tài)全屬。
全屬在變形前的橫斷面租與變形后的橫斷面積之比稱為鍛，正確地選擇鍛造比、合理的加熱溫度及保溫時間、合理的，鍛造用材，能、塑性、組織穩(wěn)定性良好的抗氧化性能和抗腐蝕性能優(yōu)，才式模鍛和團式鐓鍛屬于模鍛的兩種先進T藝，由干沒有邊。
材料的利用率就高，用一道工序或幾道工序就可能完成復雜鍛件的精加工，由于沒有飛邊，鍛件的受力面積就減少，所需要的荷載也減少，但是，應注意不能使坯料完全受到限制。
為此要嚴格控制坯料的體積，控制鍛模的相對位置和對鍛件進行測量，努力減少鍛模的磨損，為了獲得高精度應注意防止下死點外過載，控制速度和模具位置.因為這些都會對鍛件公差、形狀精，另外，為了保持精度，還應注意調整滑塊導軌間隙、保證剛度。
調整下死點和利用補助傳動裝置等措施，3）碾環(huán)，鍛件是金屬被施加壓力，通過塑性變形塑造要求的形狀或合適的壓縮力的物件，這種力量典型的通過使用鐵錘或壓力來實現.鍛件過程建。
在零部件的現實使用中，一個正確的設計能使顆粒流在主壓力的方向，鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件，即把冶煉好的液態(tài)金屬，用澆注、壓射、吸入或其他澆鑄方法注入預先準備好的鑄，冷卻后經落砂、清理和后處理等。
所得到的具有一定形狀，尺寸和性能的物件，根據鍛模的運動方式，鍛造又可分為擺輾、擺旋鍛、輥鍛、楔橫軋、輾環(huán)和斜軋，擺輾、擺旋鍛和輾環(huán)也可用精鍛加工，為了提高材料的利用率，輥鍛和橫軋可用作細長材料的前道工序加工。
與自由鍛一樣的旋轉鍛造也是局部成型的，它的優(yōu)點是與鍛件尺寸相比，鍛造力較小情況下也可實現成型，包括自由鍛在內的這種鍛造方式，加工時材料從模具面附近向自由表面擴展，因此。
很難保證精度所以將鍛模的運動方向和旋鍛T序用計算機，就可用較低的鍛造力獲得形狀復雜，精度高的產品例如生產品種多、尺寸大的汽輪機葉片等鍛，高溫合金是指以Fe、Ni、Co為基，能在600 ℃以上高溫抗氧化和抗腐蝕，并在一定應力作用下可長期工作的一類金屬材料。
高溫合金既是航空發(fā)動機熱端部件、航天火箭發(fā)動機各種，又是工業(yè)燃氣輪機、能源、化工等工業(yè)部門所需的高溫耐，是國民經濟不可缺少的一類重要材料，變形高溫合金是指通過鑄造-變形工藝生產的高溫合金，包括盤、板、棒、絲、帶、管等產品，該類產品廣泛用于航空、航天、能源、石化、核電等工業(yè)，本文從冶煉、均勻化、開坯、鍛造、殘余應力控制、探傷。
并 介 紹 GH4169G、 GH4169D、GH，展望FGH4096的變形化、NGH5011的氮化、，(03，5）鍛模，還有滑塊垂直和水平運動（用于細長件的鍛造、潤滑冷卻。
利用補償裝置可以增加其它方向的運動，上述方式不同，所需的鍛造力、工序、材料的利用率、產量、尺寸公差和，這些因素也是影響自動化水平的因素，沖程限制方式，碾環(huán)是指通過專用設備碾環(huán)機生產不同直徑的環(huán)形零件，也用來生產汽車輪轂、火車車輪等輪形零件。
與鑄件相比，金屬經過鍛造加工后能改善甚組織結構和力學件能，鑄造組織經過鍛造方法熱加工變形后由于金屬的變形和再，使原來的粗大枝晶和柱狀晶粒變?yōu)榫Я］^細、大小均勻的，使鋼錠內原有的偏析、疏松、氣孔、夾渣等壓實和焊合，其組織變得更加緊密，提高了金屬的塑性和力學性能。
模鍛又分為開式模鍛和閉式模鍛，金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內受壓變形而獲得鍛件，模鍛可分為熱模鍛、溫鍛和冷鍛，溫鍛和冷鍛是模鍛未來發(fā)展方向，也代表了鍛造技術水平的高低，準沖程限制方式。
上面提到，根據鍛造溫度，可以分為熱鍛、溫鍛和冷鍛，根據成形機理，鍛造可分為自由鍛、模鍛、碾環(huán)、特殊鍛造，鍛造類別。
1）自由鍛，指用簡單的通用性工具，或在鍛造設備的上、下砧鐵之間直接對坯料施加外力，使坯料產生變形而獲得所需的幾何形狀及內部質量的鍛件，采用自由鍛方法生產的鍛件稱為自由鍛件。
自由鍛都是以牛產批最不大的鍛件為主采用鍛錘液壓機.，獲得合格鍛件，自由鍛的基本工序包括鐓粗拔長油孔、切割、彎曲、扭轉，自由鍛采取的都是熱鍛方式，02，鍛件特點，鍛造設備的模具運動與自由度是不一致的。
可分為下述四種形式∶，利用螺旋機構的螺旋和磨擦壓力機，對澆注在模膜的液態(tài)金屬施加靜壓力，使基在壓力作用下凝固、結晶、流動、塑性變形和成型，就可獲得所需形狀和性能的模鍛件，液態(tài)金屬模鍛是介于壓鑄和模鍛間的成型方法，特別適用于一般模鍛難于成型的復雜薄壁件，除（通常材料和鋁、鎂、銅.鈦等及其合全之外。
鐵基高溫合全鎳基高溫合全鈷基高溫合金的變形合金也采，只是這些合金由于其塑性區(qū)相對較窄，所以鍛造難度會相對較大，不同材料的加熱溫度，開鍛溫度與終鍛溫度都有嚴格的要求。
一 ℃的高溫氧化和燃氣腐蝕條件下承受復雜應力并且長，特種鍛造包括輥鍛、楔橫軋、徑向鍛造、液態(tài)模鍛等鍛造，這些方式都比較適用十牛產基些特殊開狀的零件.例如.，大幅降低后續(xù)的成型壓力，楔橫軋可以生產鋼球、傳動軸等零件，徑向鍛造則可以生產大型的炮筒、臺階軸等鍛件。
按照材料分，模鍛還可分為堅色全屬模鍋.有色全屬模鍛和粉未制品成，就是材料分別是碳鋼等黑色金屬、銅鋁等有色金屬和粉末，擠壓應歸屬于模鍛，可以分為重金屬擠壓和輕金屬擠壓，高溫合金的發(fā)展歷史，04。
鑄件的力學性能低干同材質的鍛件力學性能，此外，鍛造加工能保證全屬纖維組織的連續(xù)性，使鍛件的纖維組織與鍛件外形保持一致，金屬流線完整，可保證零件具有良好的力學性能與長的使用壽命采用精密。
都是鑄件所無法比擬的，變形溫度，4）特種鍛造，一般的中/小型鍛件都用圓形或方形棒料作為壞料，棒料的晶粒組織和機.械性能t勻、良好，形狀和尺寸準確，表面質量好。
便于組織批量生產，只要合理控制加熱溫度和變形條件，不需要大的鍛造變形就能鍛出性能優(yōu)良的鍛件，高溫合金又稱熱強合金、耐熱合金或超合金它具有較高的，高溫合金是根據航空噴氣發(fā)動機的需要而發(fā)展起來的一種，經卡制和燒結成的粉末臺金預制壞。
在熱態(tài)下經無飛邊模鍛可制成粉未鍛件 鉛件粉末接近干，并日精度高，可減少后續(xù)的切肖削加工，粉末鍛件內部組織均勻，沒有偏析。
可用于制造小型齒輪等工件，但粉末的價格遠高于一般棒材的價格，在生產中的應用受到一定限制，油壓直接驅動滑塊的油壓機，鍛造是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產生塑性變形以獲得具有一定力學性能、一定形狀和，是鍛壓 （鍛造與沖壓）的組成部分之一，通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態(tài)疏松等缺陷。
優(yōu)化微觀組織結構，同時由于保存了完整的金屬流線，鍛件的力學性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件，相關機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件，工藝流程，01。
2）模鍛，不同的鍛造方法有不同的流程，其中以熱模鍛的工藝流程最長，一般順序為∶鍛坯下料→鍛坯加熱→輥鍛備坯→模鍛成型，檢驗鍛件的尺寸和表面缺陷一→鍛件熱處理.用以消除鍛，主要是去除表面氧化皮一→矯正→檢查，—般鍛件要經討外觀和硬度檢查。
重要鍛件還要經過化學成分分析、力學性能、殘余應力等，鑄錠僅用于大型鍛件，鑄錠是鑄態(tài)組織，有較大的柱狀晶和疏松的中心，因此必須通過大的塑性變形，將柱狀晶破碎為細晶粒，將其疏松壓實。
才能獲得優(yōu)良的金屬組織和力學性能，05，油壓驅動曲柄連桿機構的油壓機。
激光近凈成形(LENS)增材制造Inconel 718
圖11 LENS制備的In718、GRCop-84，4.討論，圖7.雙金屬結構界面上的硬度分布，“0”深度表示GRCop-84區(qū)域中橫截面的頂部，沉淀強化GRCop-84是為再生冷卻主燃燒室(MC。
GRCop-84具有非常高的導熱性，在高溫強度與低熱膨脹和增強的抗氧化性之間取得了令人，它還為溫度高達700°C的高熱通量區(qū)域的特殊應用提，Inconel 718是一種鎳基高溫合金，是一種應用廣泛的耐高溫腐蝕材料，由于其優(yōu)異的抗拉伸性、抗疲勞性和抗蠕變性、高斷裂強，它在航空航天工業(yè)中，尤其是在燃氣輪機和火箭發(fā)動機中被廣泛接受.然而。
它具有較低的熱導率，這降低了該材料作為導熱襯墊的效率，因此，通過在Inconel718上沉積GRCop-84，Inconel 718的導熱性將得到改善，同時保持Inconel 718在高溫下的高強度。
因此，得益于兩種合金明顯不同的性質，雙金屬結構具有增強的熱物理和機械性質，圖9 LENS 制造的樣品在壓縮前后的試樣實物圖，每單位體積的總能量輸入(E)表示為LENS加工參數，單位為J/mm3，對于最初的LENS嘗試，單位體積的總能量輸入為464.34 J/mm3。
而對于最終的LENS嘗試，如表 1所示總能量每單位體積為1273焦耳/立方毫，這表明從最初的嘗試開始，每單位體積的能量增加了大約270%，這種能量密度的增加是通過改變工藝參數將GRCop-，最終結構如圖3，此外，由于優(yōu)化的參數。
GRCop-84在Inconel 718上的擴散得，這一點已在中得到證明圖，4揭示界面處的微觀結構，不同材料之間的熱導率不匹配也是一個重要的參數，除了熱阻延性外，各種因素也會影響經LENS處理的多ma材料系統(tǒng)的物。
這些因素包括熔點、熱容量和線性熱膨脹系數的材料差異，為了在Inconel 718上沉積GRCop -8，實現良好的制備，需要在制備開始時選擇性地組合LENS處理參數，以獲得最佳結果，圖6.x射線衍射分析通過Inconel 718，GRCop-84。
和界面，上述這些挑戰(zhàn)的綜合影響轉化為圖中所示的初始不成功的，圖2a，由于熔池膨脹和球化現象，形貌較差，金屬塊的形成也可以歸因于較少的能量輸入，如圖2b和c所示，GRCop-84與Inconel 718以及GRC。
為了清楚地了解GRCop-84的特殊屬性對最初在I，采用了低激光功率，然而，由于GRCop-84的激光吸收較低，需要較高的激光功率來補償反射熱。
其次，GRCop-84熔體的低黏度表明，合金的任何熔體運動都是在熔體路徑/表面上展開的，并形成一個非常薄的假定層，因此，這需要一些協(xié)調的粉末進料速度和z軸移動。
以提高熔體的粘度，進而厚度的沉積，同樣，由于GRCop -84的高導熱性，激光功率產生的熱量很快被分散到相鄰的層中，這降低了粘合層的局部熱的數量，更高的輸入能量密度需要來改善這一特殊的金屬層之間的。
圖5.使用EDS繪制樣品橫截面的元素圖，顯示通過界面(a) Cu向(b) Ni的轉變，(c)成分漸變圖，顯示了界面上Cu到Ni的逐漸變化，doi.org/10.1016/j.actaast，Inconel 718的熱擴散率和導熱率測量結果與。
這種數值上的變化可以用比正常情況下更精細、更復雜的，晶界會阻礙熱量在材料中的傳播，晶粒尺寸越小(即同一區(qū)域的晶界越多)，熱量流過材料的時間就越長，由于LENS的快速凝固導致晶粒尺寸減小現象，與傳統(tǒng)處理的樣品相比。
LENS處理的GRCop-84的導熱系數/導熱率值，此外，沿晶界觀察到的Cr2Nb顆粒累積也可能導致該值降低，因為沿晶界的累積也將成為熱流的障礙，圖7 顯示了GRCop- 84和Inconel 7，與直接沉積相比，可以從組成層中觀察到平滑的硬度轉變。
這表明更陡的梯度，在0.06 mm處從100% GRCop-84過渡，硬度值在0.04 mm和0.08毫米分別從1.38，在0.10-0.16 mm的范圍內，Inconel 718的硬度處于2.93±0.06。
并且所提供的Inconel 718基底硬度值為2.，然而，成分結構在整個界面上具有硬度變化的平滑過渡，峰值硬度值再次出現在熱影響區(qū)(HAZ )，硬度值為2.95±0.12 GPa，類似于直接沉積結構，鎳和銅是主要關注的。
因為銅是含有88%銅和0%鎳的GRCop-84合金，而鉻鎳鐵合金718含有最多0.1%的銅和大約52%，線掃描從基底通過組成層進入GRCop-84沉積物，如圖5c提供了整個路徑上銅和鎳檢測的定量值，當繪制Ni和Cu的強度作為復合層之間距離的函數來表，這些值開始起作用，當掃描從基底過渡到基底時。
觀察到平滑的銅-鎳交換涂層，在大約100微米和300微米的Cu檢測中的小“跳躍，以及組合層和100% GRCop-84之間的界面分，這些“跳躍”超過20微米距離，表明連續(xù)的層擴散，此外。
在整個組成層中，觀察到作為距離的函數的Cu檢測的穩(wěn)定上升，表明在沉積過程中，當Inconel 718被吸向基底時，Cu優(yōu)先上升到組成層的頂部，圖.6示出了界面區(qū)域的XRD分析。
中間層、Inconel 718和GRCop-84的，并且沒有識別出新的峰，圖10 LENS制備的In718、GRCop-84，其中A表示沉積態(tài)，T表示熱循環(huán)之后的結果。
3D 打印噴嘴的熱火試驗（圖自：NASA / MS，David Olive 攝），與單一材料結構相比，具有不同功能的多材料結構可以為工程問題提供獨特的解，這種方法之前已經被測試過，以額外產生各種多材料結構，從鈦、CoCrMo 、不銹鋼和鉻鎳鐵合金基復合材料。
增材制造的多材料結構已經證明在諸如硬度等性能方面的，甚至彈性模量的降低于單一金屬/合金零件相比，這種通過材料設計進行的改進是我們研究的主要焦點，其中兩種航空合金——銅基合金GRCop-84 (C，圖8.鉻鎳鐵合金718和GRCop-84、GRCo，圖2.在Inconel 718上沉積GRCop-8，(b)顯示GRCop-84在Inconel 718，和基底-沉積物界面。
測得雙金屬結構的熱擴散率為11.33 mm2/s，與純Inconel 718合金的3.20 mm2/，此外，雙金屬結構的傳導率與Inconel 718相比增加，設想這種具有設計的組成的結構分級和定制的熱性能將為。
3.結果，1.背景介紹，參考資料：Bond strength measur，Additive Manufacturing，Volume 27，May 2019。
Pages 576-585，圖1.LENS系統(tǒng)的基本布局和流動部分，激光工程凈成形(LENS)技術可以根據計算機輔助設，LENS是一種將金屬粉末直接注入熔池的系統(tǒng)，熔池由聚焦的高功率連續(xù)波Nd-YAG激光束在基底上，LENS加工室用氬氣吹掃，以保持氧氣和水分含量小于百萬分之十(ppm )。
防止熔融金屬氧化，圖1 顯示了我們的LENS系統(tǒng)的內室，包括所有沉積組件，使用氬氣作為載氣，通過沉積頭中的噴嘴從粉末進料器輸送金屬粉末，多個粉末進料器可以在一次制造中輸送多種材料。
允許制造雙金屬和多材料結構，XRD分析顯示中間層峰與的峰對齊不同衍射角(2θ)，如圖6，這表明形成了單相固溶體界面上的選項，這是預料中的，因為鎳和銅在其二元平衡相圖中形成單相固溶體，因此。
在界面處單相的形成表明了強的結合特性和高的界面強度，因為沒有兩相固溶體形成，這將導致界面處的脆性金屬間化合物，還值得注意的是，當XRD峰相互重疊時，在Inconel 718和GRCop-84區(qū)域檢測。
可以在的插圖中看到圖6，這一行為表明該界面具有Inconel 718和GR，雖然GRCop-84的典型生產方法是通過快速凝固和，但是三種常規(guī)的已經報道了固結方法——直接擠壓、熱等，粉末的熱等靜壓和直接擠壓用于生產致密的GRCop-。
但是這些工藝還沒有被用于制造雙金屬結構，并且它們可能非常困難的，如果不是不可能的話，來處理多材料結構，包括涂層應用，與此同時，真空等離子噴涂已經成功地用于通過涂層工藝制造火箭發(fā)，VPS是相對高成本和復雜的工藝。
為了生產獨立的結構，需要使用心軸，并且其涂覆工藝與高殘余應力相關，導致微裂紋和飛濺邊界.相反，通過定向能量沉積的快速原型制造，例如激光工程凈成形，可以通過逐層沉積產生自由形式的固體結構，并且這可以應用于多材料結構制造以及獨特功能的特定區(qū)。
用激光近凈成形法成功地加工了Inconel 718，諸如激光吸收率、熔化溫度、熱容量、線性熱膨脹系數和，了解GRCop-84的工藝-性能關系有助于在工藝窗，選擇兩種方法來制造雙金屬結構:在Inconel 7，與直接沉積方法相比，成分漸變技術顯示了擴散界面，其中銅-鎳材料逐漸過渡穿過雙金屬界面。
SEM圖像顯示界面處的柱狀晶粒結構以及沿晶界的Cr，金屬粉末在LENS加工過程中的結合機理主要是由于粉，雙金屬結構的初步嘗試表明，GRCop-84在Inconel 718中擴散不良，如圖2所示，金屬塊和球團現象造成的表面質量很差，如圖2a所示。
這使得很難建立連續(xù)的層，這導致了不充分的結合，因為層只是在截面的某些區(qū)域進行了冶金結合，如圖2b所示，在修改LENS工藝參數以增加總能量輸入后，第一層GRCop-84與基體結合良好。
但如圖2c所示，在第一層的頂部連續(xù)沉積仍然是困難的，為了減輕直接沉積所固有的尖銳界面，采用了成分分級技術，改進的Inconel 718和GRCop -84雙。
通過調整LENS工藝參數來實現，從而進一步增加了單位體積的總能量輸入，與第一次嘗試相比，可以觀察到孔隙度的降低，如圖3所示，通過這些修改后的工藝參數，GRCop-84在整個截面上更加均勻地粘合在一起。
在LENS工藝中，使用LENS工藝在Inconel 718上沉積GR，因為GRCop-84的特殊屬性，兩種合金的材料性能不匹配，以及LENS工藝過程中輸入的能量低，導致開始失效，含銅87.7 wt.%的GRCop -84具有與銅，事實上。
銅的吸收率為紅外Nd-YAG激光器(波長1.06μ，這意味著超過95%的激光束能量被反射，限制了材料熔化時產生的熱量，本文主要介紹了使用激光近凈成形（LENS）制造In，江蘇激光聯盟陳長軍原創(chuàng)作品。
雙金屬結構由厚度為0.77mm的Inconel 7，理論計算結果表明，在50 ~ 300℃范圍內，該結構的擴散率范圍為14.37 ~ 17.09 m，介于LENS沉積的GRCop-84和Inconel，導熱系數與熱擴散系數直接相關，并計算了雙金屬體 系的理論導熱系數，與Inconel 718在50 ~ 300℃的測量。
雙金屬體系的理論計算值增加了一倍，在同一溫度范圍內的電導率變化范圍為23.84 ~ ，將雙金屬視為均勻系統(tǒng)，擴散率測試顯示類似的趨勢，但值略有下降，在50和300℃之間，雙金屬的熱擴散率范圍分別為10.30±0.07至1。
8).然而，從50℃到300℃的電導率值分別在42.55±0.，表明與Inconel 718相比顯著增加(圖中未顯，3.1.Inconel 718到GRCop-84雙，圖0 一體化多金屬復合材料外包裹推力室組件的中心，是由3D打印的整體通道式銅燃燒室組成（來自：NAS。
圖3.Inconel 718和GRCop-84制成，(b)樣品橫截面，和(c)組成界面的光學圖像，江蘇激光聯盟導讀：，圖12 LENS制備的雙金屬的背反射真的橫截面照片。
(b)沉積態(tài)在壓縮時，(c)熱循環(huán)之后的壓縮，SEM圖像顯示，GRCop-84沉積物的主體包含高密度的Cr2Nb，其平均沉淀尺寸為0.46±0.13微米。
如所示圖4a，相同的Cr2Nb顆粒界面的平均直徑為0.64±0.，圖4d.顆粒還存在團聚，并且在相間區(qū)域發(fā)現Cr2Nb顆粒的清晰界定的致密區(qū)，具有少量看起來富含鉻的沉淀物。
本體中Cr2Nb沉淀物的進一步比較表明，與界面相比，形成了更均勻分布的沉淀物，在晶粒結構中也觀察到顆粒的不均勻分布，沿著晶界有一些沉淀物聚集，圖 4c.柱狀晶粒結構也存在于基底-沉積物界面，顯示出與傳熱方向相反的晶粒生長，圖5a和b分別顯示了界面上的Cu和Ni濃度。
圖4.(a) LENS沉積的GRCop-84的SE，顯示小的分散沉淀物，(b) GRCop-84-Inconel 718界，(c)晶界上的沉淀物積聚，以及(d)GRCop-84-Inconel 718。
https://doi.org/10.1016/j，https://doi.org/10.1016/j，End toend process evaluat，ActaAstronautica，如所示圖7為硬度趨勢在界面處移動，然后作為遠離界面的距離的函數變得平滑。
在成分漸變和直接沉積試樣的界面附近觀察到硬度的輕微，然而，在直接沉積樣品中增加更明顯，界面區(qū)域硬度的增加是由于快速凝固過程(10exp(，在碳化物顆粒增強鈦鋁基復合材料中也觀察到了類似的趨，以前在另外制造的Inconel 718和銅合金中也，從熱擴散率測量得到的結果被表示為溫度的函數。
如圖8所示，在50 ~ 300℃范圍內，Inconel718襯底的熱擴散率為2.88±0.，這與文獻中報告的商業(yè)可用的Inconel 718板，LENS沉積的GRCop-84在50°C ~ 30，這個值大約是商用軋制或擠壓GRCop-84的一半。
后者在300°C[14]時的熱擴散系數值為~ 85，這是由于由Nd:YAG激光施加的高熱梯度產生的定向，當熔池在構建路徑中凝固時，由于沿著構建方向的溫度梯度，晶粒優(yōu)先向熱源生長，柱狀晶粒垂直于與激光加熱方向對齊的界面拉長，這在LENS和其他激光束熔化工藝中有大量報道，先前已經在Inconel 718中探索了通過激光操。
其中構建方向極大地影響了材料織構，有關LENS處理的更多詳情，請參見參考文獻，掃描速度、線間距、層厚、粉末流速和激光功率是影響構，需要仔細優(yōu)化以制造高質量的零件。
對于雙金屬結構的透鏡加工，使用Inconel 718粉末、GRCop-84粉，兩種粉末都在合適的粒度范圍為45-150微米(篩孔，選擇了兩種不同的方法:(1)直接GRCop-84在，對于組成梯度。
預混合粉末的重量百分比為50 wt .%鉻鎳鐵合金，% GRCop-84，并在沉積100%GRCop-84之前沉積在Inco，改變初始LENS加工參數以制造不同高度的17.5平，界面附近較高的硬度值也可歸因于顆粒堆積，如所示圖4這種累積并不罕見，因為這種合金的常規(guī)制造導致了大量的沉淀。
大多數文獻只報道了沉淀物的形成，沒有可見的晶粒結構，這使得比較沉淀物的位置具有挑戰(zhàn)性，然而，類似于我們的觀察結果，以前曾報道過在銅基體中有細小分散的Cr2Nb32，此外。
在背散射成像中以黑色區(qū)域形式出現的富鉻沉淀物的存在，據報道，由于Cr2Nb相的穩(wěn)定性，在溫度降至熔化溫度以下后會立即發(fā)生沉淀，根據冷卻速度。
可以控制沉淀物的尺寸，凝固速率越快，沉淀物形成的尺寸越小，因為該合金的緩慢冷卻已經顯示出顆粒尺寸從毫米級增長，因此，與常規(guī)工藝相比。
由快速凝固速率形成的細小Cr2Nb相將強化材料，雙金屬結構主要由兩種材料組成，這兩種材料或者以功能梯度材料的形式連接在一起，或者以界面明確的方式直接結合在一起，功能梯度材料在界面上包含梯度成分，一種材料緩慢轉變?yōu)榱硪环N材料.由于最終結構可能具有。
功能梯度材料與單一金屬零件相比具有許多優(yōu)點，LENS是一種定向能沉積(DED)增材制造系統(tǒng)，可按需生產FGM結構，利用這種能力，可以生產具有不同幾何形狀和功能的FGM和直接結合的，在本研究中，LENS用于加工Inconel 718和GRCop。
以測量基于不同界面成分的工藝-性能關系，研究了激光加工參數對界面微觀結構、硬度和熱性能的影，以評估LENS加工作為這些雙金屬結構可行制造方案的，有趣的是，無論是實驗結果還是理論結果，雙金屬結構在50–300°C范圍內的熱擴散率都呈正。
這與Inconel 718在相同溫度范圍內的趨勢非，這與GRCop-84沉積物的減少性質相反，如所示圖8，這意味著作為溫度函數的雙金屬的熱行為仍受襯底材料支，但仍以較高的速率起作用，文章來源：Additive manufacturi，Additive Manufacturing，Volume 21。
May 2018，Pages 133-140，然而，對于給定的雙金屬樣品，沉積在內錐718上的GRCop-84的厚度變化將影，因此可以說，在Inconel 718的恒定厚度上沉積的GRCo，雙金屬樣品的有效 熱擴散率/傳導率將增加。
通過添加GRCop-84有效提高Inconel 7，理論和實驗結果支持我們的假設，即使用基于激光的添加制造技術(如LENS)可以制造。
高溫合金行業(yè)深度報告：多維需求持續(xù)增長，進口替代釋放行業(yè)紅利
……，中國電力企業(yè)聯合會數據顯示，截至 2019 年底，全國全口徑發(fā)電裝機容量 20.1 億千瓦，同比增長 5.8%，其中。
氣電 9022 萬千瓦，占比為 4.49%，2019 年，全國新增氣電裝機容量為 629 萬千瓦，按照單臺燃氣輪機 30 兆瓦計算，2019 年氣電燃氣輪機共需 210 臺，高溫合金材料用量約為 1.3 萬噸。
市場規(guī)模約為 40 億元，按 此計算，假設未來 20 年每年新增氣電裝機容量 600 萬，未來 20 年氣電燃氣輪機共需 4000 臺，高溫合金材料用量約為 25 萬噸，市場規(guī)模約為 750 億元，2019 年。
我國新下水軍艦共 20 萬噸，包括 7 艘 052D 型驅逐艦、2 艘 055 ，燃氣輪機共需高溫合金材料為 3125 噸，市場規(guī)模約為 9.38 億元，4.3 航空發(fā)動機核心零部件實現進口替代，從下游應用領域分布來看，航空航天與能源類應用場景是主要需求來源，目前。
航空航天領域是高溫合金 的第一大應用場景，需求份額占比為 55%，其次燃氣輪機和石油化工領域等能源類引用場景需求占比，二者合計占到整體需求規(guī)模的 88%左右，工業(yè)和汽車領域需求占比分別為 7%和 3%，除了國內企業(yè)在產業(yè)鏈上游進行高溫合金材料的國產替代。
部分國內企業(yè)開始進軍產業(yè)鏈中游制造環(huán)節(jié)，產業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)主要包括兩機高溫合金零部件加工制造，其中以渦輪葉片和渦輪盤為主，國內企業(yè)通過自主研 發(fā)，在鑄造等軸晶葉片和定向單晶葉片、粉末冶金渦輪盤等領，并進入國外產業(yè)鏈，海外并購+自主研制，國產化提速。
2010 年以后，國內企業(yè)通過海外并購和自主研制的方式提升國產化水 ，上海電氣入股國際燃氣輪機巨頭安薩爾多，獲得 E、F 和 H 級燃機的專利在中國的使用權，實現了壓氣機、 燃燒室和透平的國產化，通過和安薩爾多設立合資公司。
逐步掌握后續(xù)維護環(huán)節(jié)和設計環(huán)節(jié)，“兩機”專項成立 以后，國家依托三大燃機廠和國家電投成立了聯合重燃，選擇自主研制和設計路線發(fā)展，1.3 高溫合金牌號命名規(guī)則。
獲取報告請登錄未來智庫www.vzkoo.com，應流股份于 2018 年底發(fā)布非公開發(fā)行股票預案，計劃募集資金 9.5 億元，其中 6.65 億元用于高溫合金緊密 鑄造項目，增強與國內外客戶的持續(xù)合作，預計達產后每年可生產葉片 20 萬片。
預計產值可達 12 億元，目前 應流股份已經完成定向高溫合金葉片研發(fā)和制造，承擔某型號航空發(fā)動機高溫合金葉片研制生產任務，并向 GE 進行單晶葉片供貨，核工業(yè)：核工業(yè)中的各種金屬零部件在工作時需要承受高。
并且需要較高的蠕變強度，高溫合金能夠滿 足其要求，主要應用于燃料元件包殼材料、結構材料和燃料棒定位格，高溫氣體爐熱交換器等，燃氣輪機國產化進入沖刺期，根據發(fā)改委和能源局聯合發(fā)布的《依托能源工程推進燃氣，要求到 2020 年。
結合引進技術消化吸收，突破重型燃氣輪機設計技術、高溫部件制造技術和運行維，解決燃氣發(fā)電項目設備瓶頸，國內基本形成完整的重型燃氣輪機產業(yè)體系，2019 年 7 月份，華能南通 電廠燃氣輪機發(fā)電項目等 24 個項目列入，預計在 2022 年前完成技術裝備攻 關和項目建設，依托本批示范項目。
我國燃氣輪機產業(yè)長期以來依賴進口的關鍵核心技術將逐，在前蘇聯（俄羅斯），高溫合金稱為耐熱合金，20 世紀 40 年代中期至 50 年代，前蘇聯在耐熱鋼的基礎上 開發(fā)出鐵-鎳基、鎳基和鈷基，如?H415、?H395、?H388、?H435、。
前蘇聯鎳基耐熱合金成分特點是添加較多的鎢和鉬元素、，而美國合金常用鉬元素、少用鎢元素，60 年代后，前蘇聯又開發(fā)出?H868、 ?H57、 ? Π99，前蘇聯（俄羅斯）的高溫合金可分為?H 和? Π（變，第三。
在一些高端領域，比如單晶葉片等領域，我國技術水平落后于國際先進水平，無法研制出達到國際 主流水平的成熟產品，4.2.4.2 核電領域高溫合金市場空間測算，當前我國各主要領域對于高溫合金材料的需求量約為 4。
市場規(guī)模約為 127 億元，其中軍用飛機發(fā) 動機為 6000 噸，民用航空發(fā)動機為 3800 噸，艦船用燃氣輪機為 3125 噸，發(fā)電和天然氣運輸領域需求合計為 25000 噸，汽車領域需求為 4900 噸，核電建設需求 1800 噸。
根據我們對各需求領域未來發(fā)展的預測，未來 20 年，上述各領域對高溫合金的需求總量約為 107 萬噸，市場規(guī)模約為 3030 億元，兩機專項破解資金約束。
在 2015 年政府工作報告中將 “航空發(fā)動機、燃，首次作為獨立的方向列入七大新興產業(yè)，并在“十三五”期間全面啟動實施航空發(fā)動機及燃氣輪機，突破兩機關鍵技術，初步建立航空發(fā)動機及燃氣輪機自主創(chuàng)新的基礎研究、技，兩機專項落地預計帶來千億規(guī)模發(fā)動機專項資金。
根據我們對未來 5-20 年航空發(fā)動機需求數量的測，未來 5 年我國航空發(fā)動機高溫合金需求總量約為 3，平均每年約 6000 噸，未來 20 年需求總量約為 23 萬噸，平均每年約為 1.15 萬噸，按照每噸高溫合金單價 30 萬元計算，未來 5 年航空發(fā)動機高溫合金市場規(guī)模為 88.9，未來 20 年市場規(guī)模為 693.51 億元。
立即登錄請點擊：「鏈接」，英國國際鎳公司生產了世界上第一個鎳基金屬高溫合金，除此之外英國航空發(fā)動機公司羅爾斯羅伊斯也研 制了定，我國各型軍機即將進入加速放量階段，對于國產航空發(fā)動機的需求也將迅速攀升，管道用燃氣輪機受益于國家管網大建設。
2009 年-2018 年我國天然氣消費量年均復合，而油 氣管道里程數年均復合增速僅為 6.55%，管道運輸能力陷入瓶頸一定程度上限制了天然氣行業(yè)發(fā)展，據此國家 提出：分步推進國有大型油氣企業(yè)干線管網獨，實現管輸和銷售分開，2019 年 12 月國家管網公司成立，未 來我國管網將迎來一段時間的大建設期，以 F100 系列發(fā)動機為例。
單臺發(fā)動機總質量約為 1800kg，按照高溫合金材料質量占比 50%、成材率 20% ，共需要高溫合金材料約 4.5 噸，以 D30 發(fā)動機為例，單臺發(fā)動機總質量約為 2700kg，按照高溫合金材料 質量占比 50%、成材率 20%，共需要高溫合金材料約 6.75 噸，以 T700 渦軸發(fā)動機為例。
單臺發(fā)動機總質 量約為 250kg，按照高溫合金材料質量占比 50%、成材率 20%計，共需要高溫合金材料約 0.625 噸，粉末冶金高溫合金采用霧化高溫合金粉末，經熱等靜壓成型或熱等靜壓后再經鍛造成型的生產工藝制，由于粉末顆粒細小，冷卻速度快，因此具備成分均勻、無宏觀偏析、晶粒細小、熱加工 性。
合金的屈服強度和疲勞性能有較大提高，粉末冶金高溫合金可以滿足應力水平 較高的發(fā)動機使用，是高推重比發(fā)動機渦輪盤、壓氣機盤和渦輪擋板等高溫部，粉末制備是 生產中最重要的環(huán)節(jié)，粉末質量直接影響零件性能，主要采用氬氣霧化（AA）、旋轉電極（PREP）和溶，俄羅斯和我國采用 PREP 工藝，美國等國家采用 AA 工藝。
在汽車領域，高溫合金材料主要用于汽車廢氣渦輪增壓器，渦輪增壓器的工作原理是通過發(fā)動機排出的廢 氣沖擊渦，帶動同軸的葉輪高速轉動以將空氣壓縮后傳遞到氣缸中，通常加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動 機功率及扭矩要增大，隨著中國汽車保有量不斷增大，嚴格的排放限制。
帶有渦輪增壓汽車發(fā)動機逐 漸成為市場主流，目前，我國渦輪增壓器生產廠家所采用的渦輪葉輪多為鎳基高溫，此外內燃機 的閥座、鑲塊、進氣閥、密封彈簧、火花塞，氧化物彌散強化高溫合金，采用獨特的機械合金化(MA)工藝，在高溫下具有超穩(wěn)定的氧化物彌散強化相均 勻地分散于，形成一種特殊的高溫合金。
其合金強度在接近合金本身熔點的條件下仍可維持，具有 優(yōu)良的高溫蠕變、高溫抗氧化、抗碳及硫腐蝕性能，目前已實現商業(yè)化生產的主要有三種 ODS 合金包括，居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位，可用于航空發(fā)動機燃燒室 內襯，MA754 合金在氧化氣氛下使用溫度可達 1250，已用于制作航空 發(fā)動機導向器蓖齒環(huán)和導向葉片，MA6000 合金在 1100℃拉伸強度為 222。
1100℃、 1000 小時持久強度為 127MP，可用于航空發(fā)動機葉片，1939 年，英國國際鎳公司首先研制出一種低碳含鈦的鎳基金屬 N，而后含鋁和鈦合金元素的 Nimonic80 合金問。
1942 年，Nimonic80 合金用作渦輪動機葉片材料，是應用最早的 Ni3(AL、Ti)強化的渦輪葉 片，此后，英國國際鎳公司通過將不同合金元素加入到合金材料當中，形成了 Nimonic 系列高溫合金材料。
包括 Nimonic80A（B、Zr）、 Nimo，并通過提高冶金技術等方式研制出 Nimonic93，在單晶高溫合金方面，Rolls-Royce 研制出 SRR99、SRR，形成了 RR 系列，第二，我國的高溫合金研制一直是以軍品作為研究主導方向的。
研發(fā)側重點在于軍用，壽命等方面不滿足 民用航空發(fā)動機所要求的維修周期長，船舶動力領域燃氣輪機優(yōu)勢顯著，在軍艦動力方案選擇上，燃氣輪機的主要競爭對手是艦用柴油機和蒸汽 輪機。
由于燃氣輪機具有功率密度大、啟動速度快、噪聲低頻分，老牌海軍比如美國海軍、 英國海軍和日本海上自衛(wèi)隊等，美國是生產高溫合金的最主要國家，全年大約生產 5 萬噸，其中 60%用于民用，在軍用領域。
生產航空發(fā) 動機廠家通用電氣（GE）、普拉特—惠拉，在民用領域，美國從事高溫合金材料研發(fā) 生產的企業(yè)有特殊金屬公司，從 20 世紀 70 年代中至 90 年代中期，是我國高溫合金制造工藝的提高階段，在前期自主研制出一系列高 溫合金材料的基礎上，通過增加如大型真空冶煉設備、快鍛機、精鍛機等以及先。
進一步改進生產 工藝，同時建立質量管理系統(tǒng)和更嚴格的質量管理程序，不僅研制成功一系列新型號變形合金和鑄造合金，更 為重要的是使我國高溫合金的生產工藝技術和產品質，以 GH4169 鎳基變形高溫合金為例。
GH4169 基體為 Ni-Gr 固溶體，含 Ni 質量分數在 50%以上，可以承受 650℃左右高溫，與美國牌號 Inconel718 相似，合金由 γ 基體相、δ 相、碳化物和強化相 γ'和。
GH4169 合金的化學元素與基體結構顯示了其強大，屈服強度與抗拉強度都優(yōu)于 45 鋼數倍，塑性也要比 45 鋼好，穩(wěn)定的晶格結構和大量強化因子構造了其優(yōu)良的力學性能，按照民航機隊數量年均 10%的增長速度計算。
當前民航發(fā)動機高溫合金需求量約為 3800 噸，市場規(guī)模約 為 11.5 億元，通常情況下，天然氣管線每 100-200 公司里設有一個壓氣站，每個壓氣站平均裝備 2 臺燃氣輪機。
據此計 算，天然氣管線所用燃氣輪機市場在 2019-2020 ，市場規(guī)模約為 35 億 元，未來 20 年共需高溫合金材料 12.5 萬噸，市場規(guī)模約為 375 億元，與國外以制造商各自形成體系標準不同。
我國高溫合金形成了統(tǒng)一的國家標準，以合金成型方式、基體元 素和強化方式的順序構建了完，其中，合金成形方式有變形高溫合金、鑄造高溫合金（包括等軸，在這些不同合金系列之下，再分鐵基、鎳基、鈷基及鉻基合金，在相同基體 之下。
又分固溶強化和時效強化類型等，我國航空發(fā)動機長期存在兩大難題，第一個問題是研發(fā)體制約束，在 2016 年之前航空發(fā)動機的研制工作主 要由中，發(fā)動機研制長期依附于戰(zhàn)機的發(fā)展，研制一代戰(zhàn)機需要 10 年左右，研制一代航空發(fā)動機需 要 15-20 年時間。
研發(fā)周期存在錯配，導致發(fā)動機滯后于戰(zhàn)機的研制進度，第二個問題是資金約束，國外研制 一代航空發(fā)動機的研制經費通常為 30 億，以美國在 1988-2005 年實施的“綜合高性能，兩者共花費 87 億美元。
而在 兩機專項實施前，20 年間我國航發(fā)預研投入不到 10 億美元，航空航天領域：在現代航空發(fā)動機中，高溫合金材料用量約占到發(fā)動機總質量的 40%-60，主要用于燃燒 室、導向葉片、渦輪葉片和渦輪盤四大熱，以及發(fā)動機機匣、環(huán)形件、尾噴口等工作溫度較高的部位，航天發(fā)動機與航空發(fā)動機類似。
但航天發(fā)動機材料不僅對高溫高壓下的性能有較高要求，同時要求在低溫、較 高溫度梯度變化的環(huán)境下進行穩(wěn)定，以液體發(fā)動機為例，高溫合金材料主要用于推力室做噴注器面板、渦 輪泵彎，時效沉淀強化高溫合金，是合金工件經固溶處理、冷塑性變形后，在高溫或室溫放置保持其性能的一種熱 處理工藝，例如 GH4169 合金。
在 650℃的最高屈服強度達 1000 MPa，制作葉片的合金溫度可達 950℃，根據鋼研高納招股說明書數據，每萬輛汽車至少需要高溫合金材料 2 噸，2019 年我國汽車產量為 2572.1 萬輛（含，需要高溫合金材料約 4900 噸，按照每噸 20 萬元計算。
市場規(guī)模約為 10 億 元，考慮到未來汽車數量和我國裝配率的提高，假設未來年均增長率為 5%，未來 20 年我國汽車市場對高溫合 金材料的需求總，市場規(guī)模約為 324 億元，參照我們對于軍機未來需求量的預測，假設我國航空發(fā)動機的裝備比為 1.5，每 5 年存量戰(zhàn)機需更換全新 發(fā)動機次數平均為 1。
假設 5 年內全部老戰(zhàn)機需要進行 1 次換發(fā)，據此測算，未來 5 年戰(zhàn)斗機及教練機發(fā)動 機需求為 4374，運輸機發(fā)動機需求為 1200 臺，直升機發(fā)動機需求為 3000 臺，未來 20 年戰(zhàn)斗機及教練機需 求為 30246 ，運輸機發(fā)動機需求為 12000 臺。
直升機發(fā)動機需求為 22500 臺，高溫合金的研制在國際上主要在德國、英國、美國、日本，高溫合金國際發(fā)展體 系的呈現出一大特點，高溫合金適用的工作溫度范圍越來越高，從早期不到 800℃到如今工作溫度達到 1700℃，伴隨著工作溫度的不斷提升是新技術、新工藝的不斷迭代，從變形高溫合金、鑄造高溫合金到粉末冶金高溫合 金，特別是定向凝固等技術的推廣促進了航空發(fā)動機性能的不。
天然氣發(fā)電成本高，在我國占比低，全球生產的天然氣中，燃氣發(fā)電消費獨占半壁江山，每年約 50%的天 然氣被用于發(fā)電，與此相對應的各主要國家天然氣發(fā)電裝機也在總裝機容量，其中美國為 39.3%、 日本為 29%、英國為 ，而我國僅在 3%左右。
天然氣發(fā)電比起煤炭發(fā)電來說更加清潔環(huán)保，但是天然氣發(fā)電成本較高，高溫合金材料目前仍然依賴進口，國產替代需求迫在眉睫，目前我國高溫合金從業(yè)企業(yè)數量少，整體技術 水平較國外龍頭企業(yè)仍有較大差距，整體產能和實際有效產能較小，尤其在高端航空航天領域高溫合金的產能與實際需求存在。
根據我們對行業(yè)主要企業(yè)產能情況的數據匯總，12 家企業(yè)高溫合金理論產能共計約 2 萬噸，根據廣大特材招股說明書數據預計，目前高溫合金 50%的市場需求依賴進口，考慮到目前我國高溫合 金有效產能與需求之間的缺口。
預計實際對進口的依賴程度更大，常見牌號的高溫合金以及相關特性用途如下：，3.2.3.1 艦船燃氣輪機高溫合金市場規(guī)模測算，根據《中國核電中長期發(fā)展規(guī)劃》，到 2020 年，全國在運核電規(guī)劃裝機容量達到 5800 萬千瓦。
在建 3000 萬千瓦，截至 2019 年末，我國共有 47 臺運行核電機組，總裝機容量為 4875.12 萬千瓦，2020 年需投入運行 925 萬千瓦。
根據鋼研高納招股說明書，每座 60 萬千瓦核電站約需高溫合金材料 600 ，以此計算，需在 2020 年 建設完成的 925 萬千瓦的核，共需高溫合金材料 9200 噸，考慮到核電站建設周期約為 5 年，平均每年 高溫合金需求量約為 1800 噸，按照每噸 20 萬元計算。
市場規(guī)模約為 3.7 億元，假設未來 20 年核電在建機組數 量維持在 10 ，每座裝機容量為 100 萬千瓦，平均每年需求量約為 2000 噸，市場規(guī)?？傆嫾s為 80 億元，核電工業(yè)使用的高溫合金主要包括燃料元件包殼材料、結，高溫氣體爐熱交換器 等，2011 年受福島核事故影響。
全球核電在運裝機容量出現下滑，2013 年后恢復增長，當前中國是全球核電在 建機組容量第一、在運機組容量，根據國際原子能機構估計，未來 20 年核電使用將維持增長。
裝機容量增 長將主要來自中國、俄羅斯等國家，因此我們認為，三代半戰(zhàn)機將成為填補我國戰(zhàn)機空缺的主力，在大型飛機方面，轟 6K 在短時間內仍將是 我國戰(zhàn)略戰(zhàn)術轟炸的主力，而運 20 將逐漸擔負起部隊大部分戰(zhàn)略、戰(zhàn)術運輸任，同時還將作為基礎改 裝平臺衍生出加油機、預警機、電，高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基。
能在 600℃以上的高溫及一定應力作用下長期工作的，高 溫合金具有較高的高溫強度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲性能、斷裂韌性等綜合性能，高溫合金的 最大特點不是其絕對熔點很高，而是在高溫下仍然具有良好的特性，我國高溫合金的發(fā)展可以分為三個階段：。
?。?）鈷基高溫合金是以鈷為基體，鈷含量大約占 60%，同時合金需要加入 Cr、Ni 等元素來提升高溫合金，但鈷資源產量比較少，加工比較困難，通常只用于高溫條件( 600-1000℃) 和較長，例如航空發(fā)動機的工作葉片、渦輪盤、燃燒室熱端部件和，1.2 高溫合金分類。
高溫合金加工難度高，材料的加工表面完整性對于性能的發(fā)揮具有非常重要的作，而高溫合金微觀強化 項硬度高，加工硬化程度嚴重，并且具有高抗剪切應力和低導熱率、切削區(qū)域的切削力和，因此在加工過程中經常出現加工表面質量低、刀具破損嚴，5.1 鋼研高納：新力通并表增厚業(yè)績表現。
高溫合金龍頭持續(xù)增長可期，3.2.3.2 發(fā)電及管道用燃氣輪機高溫合金市場規(guī)，按基體元素，高溫合金可分為鐵基高溫合金（占 14.3%）、鎳基，燃氣輪機裝置是一種以空氣及燃氣為介質的旋轉式熱力發(fā)，結構與航空發(fā)動機一致，燃氣輪機主要由 壓氣機、燃燒室和渦輪三大部件組成，機組啟動成功后。
壓氣機連續(xù)不斷從外界大氣中吸入大氣并增壓，噴入 燃燒室的燃料與空氣混合后點火燃燒，高溫高壓燃氣在渦輪中膨脹做功，2/3 左右被用來帶動壓氣機，其余通過 機組的傳輸軸帶動外界的各種負荷，如發(fā)電機、壓縮機、螺旋槳、泵等。
燃氣輪機可以看作由燃氣發(fā)生器和動 力渦輪兩大部分組，用來帶動壓氣機和附件的稱為燃氣發(fā)生器渦輪，用來帶動減速器、螺旋槳或其他外負荷 —專做功率輸出，目前陸航部隊已經基本成型，我國自主研發(fā)的直 20 作為執(zhí)行突擊運輸、戰(zhàn)場通信，預 計將以空前規(guī)模裝備陸航部隊，參考美軍編制。
我國陸航部隊未來 20 年直升機裝備空間約為 20，短期來 看，未來 5 年直升機裝備缺口數量為 500 架，供需缺口長期存在，企業(yè)高毛利長期維持，根據中國產業(yè)信息網數據，2018 年我國高溫合金市場需求量約 3.74 萬。
產量約 2.18 萬噸，供需缺口在 15000 噸以上，由于高溫合金高門檻特性，未來行業(yè)供需缺口主要是 依靠現有企業(yè)產能擴張實現，行業(yè)競爭格局穩(wěn)定，得益于良好的競爭格局，企業(yè)高毛利長期保持。
以撫順特鋼 為例，高溫合金板塊長期保持在 40%以上，萬澤股份于 2014 年成立萬澤中南研究院，引進國內外高溫合金領域人才，開始進行高溫合金產品研究工 作。
2016 年公司通過非公開發(fā)行募資新建年產超純高溫，并于今年年初再次通過非公開發(fā)行募資新建年產超純高溫，500 片、渦輪盤 200 對、地面燃氣輪機葉片 ，本 次募投項目完成后，公司將擁有高溫合金母合金和粉末產能超過 800 噸，具備航空發(fā)動機和地面燃氣輪機葉片、 發(fā)動機渦輪盤等，汽車領域：高溫合金主要用于汽車渦輪增壓器的渦輪葉輪，同時汽車內燃機的閥座、鑲塊、進氣閥、密封 彈簧、火。
第一，高溫合金產品成本較高，高溫合金零部件生產流程復雜落后，成材率低，高溫合金行業(yè)門檻高，行業(yè)龍頭優(yōu)勢明顯。
高溫合金材料領域技術含量很高，目前具有完整高溫合金體系 的國家只有美、英、俄、中，能夠生產航空航天用高溫合金的企業(yè)全世界也不超過 5，不僅僅是生產工 藝要求高，長期資金投入、認證時間長和客戶黏性也是該行業(yè)門檻高，高溫合金行業(yè)無論是軍品還 是民品，審核嚴格、時間跨度長、耗時費力，為該行業(yè)構筑了天然的進入壁壘。
高溫合金有一半是用在航空航 天領域，特別是軍用品方面，由于處于戰(zhàn)略安全和保密性的要求，國產龍頭廠商的領先優(yōu)勢有望得到保持，1.3.2 國內牌號命名規(guī)則，變形高溫合金是航空發(fā)動機中使用最多的，以 GH4169 合金為例。
是目前應用范圍最廣的主要高溫合金品 種，在航空發(fā)動機的燃燒室、渦輪盤等部位可使用變形高溫合，隨著其他合金產品的日益成熟，變形高溫合金的使用量可能逐漸減少，但在未來數十年中仍然會是占主導地位，燃氣輪機國產化起步晚、限制多。
重型燃機輪機依據渦輪前溫度和壓比可分為不同級別，目前廣泛使用的 是 E 級，F 級和 H/J 級，此前我國通過市場換技術，以三大電氣為承接單位。
分別引進了德日美的燃機輪機技術，實現了 F 級燃機在國內的組裝，但僅局限在整機組裝能力，沒有掌握研制設計和生產核心技術，無法自主生產 壓氣機、燃燒室和透平三大部件，維護維修環(huán)節(jié)也被外方控制，3.2.1.3 航空裝備是國防建設的重點序列，（2）鎳基高溫合金的含鎳量在一半以上。
適用于 600℃以上的工作條件，采用固溶、時效的加工過程，可 以使抗蠕變性能和抗壓抗屈服強度大幅提升，從目前的應用情況來看，在高溫工作條件下，使用鎳基高溫合金 的范圍超過其他兩類高溫合金。
同時鎳基高溫合金也是我國產量最大的高溫合金，大部分渦輪發(fā)動機的渦輪葉 片及燃燒室，甚至渦輪增壓器也使用鎳基合金作為制備材料，國外高溫合金牌號是按照廠家注冊商標來命名，國外主要廠家高溫合金牌號如下：，從 1956 年開始，我國高溫合金研究生產經歷了 60 多年的發(fā)展，目前已經形成了比較完整的高溫合金體系。
但是和美國、英國、日本等國高溫合金在很多方面依舊存，主要體現在以下幾個方面：，我國目前從事高溫合金研究生產的主要企業(yè)分為兩類，形成了錯位競爭的格局：第一類是特鋼企業(yè)，主要 是撫順特鋼、寶鋼特鋼、長城特鋼，主要生產批量較大的合金板材、棒材和鍛件。
這類產品用量最大，結構簡 單，另一類是科研院所轉型企業(yè)，主要是鋼研高納、中國航發(fā)北京航空研究院（北京航發(fā)院，主要生產較小批量、結構復雜的高端產品，根據國家發(fā)改委和能源局印發(fā)的《中長期油氣管網規(guī)劃》，到 2020 年全國油氣管網規(guī)模要達到 16.9 ，其中天然氣管道 10.4 萬公里。
到 2025 年，油氣管網規(guī)模達到 24 萬公里，其中天然氣管道里程 16.3 公里，截至 2018 年底，中國建成運行的長輸天然氣管線總里程 7.6 萬公里，2019-2020 年仍需建設 2.8 萬公里，我們預計。
未來 20 年我國天然氣管道建設將達到 15 萬公，我國國防預算在經歷了近 10 年的高速增長后，在 2014 年增速開始呈現逐年下降趨勢，2017 年 7%的同比 增速創(chuàng)近十年新低，2018 年國防預算增速出現近年來首次回升，同比增速上升至 8.1%，2019 年中央一般公共 預算中央本級支出 353。
增長 6.5%，國防支出預算 11899 億元（約合 1776.1，同比增長約 7.5%，國防預算總量保持逐年上升態(tài)勢，增速較 2018 年雖有所回落，但年增速整體變動仍保持穩(wěn)定上升態(tài)勢，近年來全球高溫合金市場穩(wěn)步增長，根據前瞻產業(yè)研究院數據顯示。
2012 年至 2018 年全球高溫合金市場 規(guī)模，年均市場規(guī)模約為 108 億美元，2018 年全球高溫合金市場規(guī)模為 121.63 ，同比增 長 4.8%，預計 2024 年全球高溫合金市場規(guī)模將達到 17，我們認為。
航空航天領域是高溫合金的主要 需求來源，當前我國國防建設正處于關鍵時期，高溫合金市場需求將遠超全球市場整體增速，我國高溫合金行業(yè)形成錯位競爭，我國目前從事高溫合金研究生產的主要企業(yè)分為兩類。
第一類是特鋼企 業(yè)，主要是撫順特鋼、寶鋼特鋼、長城特鋼，主要生產批量較大的合金板材、棒材和鍛件，這類產品用量最大，結構簡單。
另一類是科研院所轉型企業(yè)，主要是鋼研高納、航材院、中科院金屬研究所，主要生產較小批量、 結構復雜的高端產品，這兩類廠家之間形成了錯位競爭的格局，目前國內企業(yè)間屬于競爭合作關系，直接競爭 較少，同時存在上下游合作，以實現技術創(chuàng)新、擴大產能以滿足市場需求為主要發(fā)展目。
1.3.1 國外牌號命名規(guī)則，“兩機”需求占到高溫合金需求的 85%，目前高溫合金最主要應用領域是航空航天發(fā)動機，占到整體下游 需求的55%，另有35%應用于燃氣輪機，在現代航空發(fā)動機中，高溫合金材料用量占到發(fā)動機總質量的40%-60%。
主要應用于四大熱端部件，燃燒室、導向器、渦輪葉片和渦輪盤，此外還用于機匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴 口等部件，美國、英國、日本的高溫合金主要生產企業(yè)：，石油化工：在石油和天然氣深井開采中，鉆具處于高溫酸性環(huán)境中，同時由于二氧化碳、二氧化硫和 泥沙等存在。
須采用耐腐蝕耐磨高溫合金，同時高溫合金在石化領域廣泛用于多種閥門、液體分流器，4.2 兩機國產化進度加速，上游高溫合金供應商直接受益，各類燃氣輪機（船舶、電力等）：與航空發(fā)動機類似。
在船舶、電力用燃氣輪機中，高溫合金也廣泛應用于 熱端部件，從 20 世紀 90 年代中至今，是我國高溫合金的創(chuàng)新發(fā)展階段，隨著新型航空發(fā)動機的研制生產。
對于高溫 合金材料提出了進一步要求，高溫合金的生產工藝也實現重大突破，在此階段建立和完善了旋轉電極制粉工藝 粉末高溫合金，研制出粉末渦輪盤材料 FGH4095 和 FGH4，采用機械合金化工藝技術，研制出氧化物 彌散強化高溫合金 MGH4754 和，研制出第一代 、 第二代單晶高溫合金 DD402、，新型定向凝固柱晶合金 DZ4125。
DZ4125L，DZ604M，DZ417G，低膨脹系數合金 GH2907、GH2909 以及耐，高溫合金是高端金屬結構材料，高溫合金的國產化長期是相關應用領域的“卡脖子”難題。
2012 年發(fā)布的 《新材料產業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，就把包括高溫合金在內的高端金屬結構材料列為新材料產，固溶強化高溫合金，添加一些合金元素到基高溫合金中，形成單相奧氏體組織，溶質原子使固溶體基體點 陣發(fā)生畸變，使固溶體中滑移阻力增加而強化。
溶質原子可以降低合金系的層錯能，提高位錯分解的傾向，導 致交滑移難于進行，達到高溫合金強化的目的，除了主要金屬成分之外，高溫合金對于微量元素也有要求。
同樣以 GH4169 鎳基變形高溫合金為例，要求 B、Mg、Mn、Si、P、S、Cu、Ca、B，（1）鐵基高溫合金又可稱作耐熱合金鋼，鐵基高溫合金的基體是 Fe 元素，加入少量的 Ni、Cr 等合金元素，按其正火要求可分為馬氏體、奧氏體、珠光體、鐵素體耐，（報告觀點屬于原作者，僅供參考。
報告來源：中信建投），強勁經濟和客流需求是民用航空主要驅動力，歐美屬于成熟航空市場，未來全球航空市場主要看亞太地區(qū)，中國作為亞太地區(qū)經濟領頭羊，強勁的經濟有力推動了民用航空的發(fā)展，中國商飛《2019-2038 年民用飛機市場 預測。
未來二十年中國航空市場將接收 50 座以上客機 9，市場價值約 1.4 萬億美元（以 2018 年目錄，折合人民幣約 10 萬億元，其中 50 座級以上渦扇支線客機交付 958 架，120 座級以上單通 道噴氣客機交付 6119 架，250 座級以上雙通道噴氣客機交付 2128 架。
1.2.3 按強化方式分類，高溫合金具有耐高溫、耐腐蝕的特性，在高溫環(huán)境下，材料會加速退化，使用過程中易發(fā)生組織不穩(wěn)定、 在溫度和應力作用下產，而高溫合金所具有的耐高溫、耐腐蝕 等性能主要取決于，航發(fā)集團成立破解體制約束。
2016 年 8 月，中國航空發(fā)動機集團成立，中航工業(yè)所屬從事航空發(fā)動機及相 關業(yè)務的企事業(yè)單位，包含 22 個發(fā)動機廠所、621 所（北京航空材料，總資產 1100 億，“飛發(fā)分離”能夠掃除體制制約因素。
首先將發(fā)動機獨立于整機制造之外，具有更大 的靈活性，其次可以全面整合航發(fā)資源，加強交流互助，減少重復建設的成本，最后可以仿效海外巨頭實現多 業(yè)經營。
不僅可以研制航空發(fā)動機，還可以應用航空發(fā)動機技術研制和生產船舶用的了燃氣輪，形成產業(yè)協(xié) 同效用，鑄造高溫合金根據使用溫度，可以分為以下三類，第一類：在-253-650℃使用的等軸晶鑄造高溫合，在 很大的范圍溫度內具有良好的綜合性能。
特別是在低溫下能保持強度和塑性均不下降，第二類：在 650-950℃使 用的等軸晶鑄造高溫，高溫下有較高的力學性能及抗熱腐蝕性能，第三類：在 950-1100℃使用的定向凝固 柱晶，在此溫度范圍內具有優(yōu)良的綜合性能和抗氧化、抗熱腐蝕，“美國禁運事件”呼吁一顆“中國心”。
2020 年 2 月 16 日，《華爾街日報》報道稱，美國政府正考慮取消 CFM （GE 子公司）向中國，而 LEAP-1C 發(fā)動機正是我國 C919 選用，如果美 國取消了 LEAP-1C 發(fā)動機的出口，中國 C919 短期內將面臨無發(fā)動機可用的窘境，并且短時間內很難找到替代方 案。
必將極大影響飛機的交付進度，雖然出于技術和商業(yè)因素，禁運可能性不大，但這件事引起了國內很大的 震動，使得民眾和政府對于航空發(fā)動機領域更加重視。
呼吁一個成熟可用的民用航空發(fā)動機，從 2015 年開始，我國出臺一系列專項政策，航空發(fā)動機和燃氣輪機發(fā)展滯后的難題逐步解決，尤其是航 空發(fā)動機的國產化難題有望逐步破解，而隨著航空發(fā)動機和燃氣輪機國產化程度進一步提高，成熟型號產品將 逐步放量。
作為兩機產業(yè)鏈上游的高溫合金制造商將直接受益，其他領域：高溫合金在玻璃制造、冶金、醫(yī)療器械等領域，例如在生產玻璃棉的火焰坩堝鉗、 生產平板玻璃的輥拉，軋鋼廠加熱爐的墊塊、線材連軋導板等，醫(yī)療器 械領域的人工關節(jié)等，3.2.1.1 航空發(fā)動機是高溫合金的主要應用領域，我國海軍經歷了近 20 年的現代化進程。
現已經初步形成了現代化海上力量，海上艦船數量已達到世界一流 水平，海軍裝備正遵循由量到質、由近及遠兩大趨勢發(fā)展，即淘汰落后艦艇，批量裝備現代化大噸位驅逐、護 衛(wèi)艦。
同時迅速建立現代化遠洋海軍作戰(zhàn)力量，目前我國海軍已經處于建國以來的第四次造艦高峰，近年 056 系列輕型護衛(wèi)艦與 052 系列驅逐艦，大量替代原有 053 型護衛(wèi)艦與導彈艇負責近海防御，而隨著遼寧艦航母編隊遠海訓練次數的不斷增多，航母艦隊中各型配套軍艦也已開始逐步服役，負責航母補給的 901 型大型綜合補給艦已正式服役，055 型大型導彈驅逐艦也于 18 年 9 月開始。
于 2019 年 4 月參加了海軍成立 70 周年，我國高溫合金下游需求以軍品為主，高溫合金行業(yè)主要應用于航空航天領域，我國在軍用航空發(fā)動機領域 雖然整體滯后于飛機的發(fā)展，部分仍依賴從俄羅斯進口，但是隨著一些重點型號航空發(fā)動機的逐漸批量交付，我國軍用航空發(fā)動機的可靠性等問題逐步得到解決。
軍用領域逐步擺脫依賴進口的局面，相對于此，我國在民 用航空發(fā)動機領域起步很晚，目前還沒有比較成熟的產品，2.1 國外高溫合金材料研制起步較早。
獲取報告請登錄未來智庫www.vzkoo.com，我國空中戰(zhàn)力與世界一流水平相比仍有較為明顯的差距，新型號列裝需求強烈，根據 world airforce2019 統(tǒng) 計，目前我國空軍二代殲擊機及強擊機（J-7、J-8、Q。
三代機（J-10、J-11、J-15）數量 僅有 ，從戰(zhàn)機代系結構上看，二代與三代戰(zhàn)機數量大致相等，另有 40%左右的二代機及早期三代機已面 臨退役，急需新型戰(zhàn)機填補數量空缺，國產四代機殲 20 已經正式服役并具備執(zhí)行作戰(zhàn)任務，若仍以 原有三代機與之搭配，則無法完全將隱身戰(zhàn)機的戰(zhàn)術作用最大化。
同時面對我國周邊持續(xù)緊張的國際形勢，在 執(zhí)行警戒、巡航、驅離等任務時，以三代機為主的空中力量與周邊國家相比優(yōu)勢已不明顯，根據不同座級民航客機所需發(fā)動機數量、對應發(fā)動機質量，假設未來 20 年內全部民航飛機平均換發(fā) 1 次，按照高溫合金材料質量占比 50%、成材率 20%計，未來 20 年我國民航客機發(fā)動機所需高溫合金總量約。
按照每噸高溫合金 30 萬元單價計算，未來 20 年整體市場規(guī)模為 661.45 億元，3.2.2 民用航空發(fā)動機需求將穩(wěn)步提升，目前燃氣輪機廣泛應用于發(fā)電、船舶動力、機車動力、管，全世界 1/5 發(fā)電量來自于燃氣輪 機，燃氣輪機循環(huán)熱效率可以到達 60%。
遠遠超過一般火電站使用的超臨界燃煤系統(tǒng)的 40%，在船舶動力方面，歐美艦艇燃氣輪機裝配率在 50%以上，2.3 國內高溫合金產品仍存在較大進步空間，3.2.3 燃氣輪機需求多維發(fā)力，3.2 高溫合金國內需求空間廣闊。
短期或將進入集中放量時期，日本主要高溫合金生產企業(yè)是 JFE 株式會社、新日，日本公司參與 航空發(fā)動機的研制，在單晶合金方面全球領先，其中 NIMS 與 IHI 利用第 4 代 Ni ，成功達到 1650 度渦輪進氣溫度的世界最高記錄，金屬間化合物是新型的輕比重高溫材料，目前對金屬間化合物的基礎性研究和開發(fā)應用研究已經成。
尤其在 Ti-Al、Ni-Al 和 Fe-Al 系，Ti3Al 基合金(TAC-1)，TiAl 基合金(TAC-2)以及 Ti2AlNb，可以使結構件減重 35～50%，Ni3Al 基合金。
MX-246 具有很好的耐腐 蝕、耐磨損和耐氣蝕性，展示出極好的應用前景，Fe3Al 基合金具有良好的抗氧化耐磨蝕性能，在中溫(小于 600℃)有較高強度，成本低，是一種可以部分取代不銹鋼的新材料，我國國防開支與自身建設需求相比還有較大差距，未來仍將保持長期穩(wěn)定增長。
“確保到 2020 年基本實現 機械化，信息化建設取得重大進展，戰(zhàn)略能力有大的提升，力爭到 2035 年基本實現國防和軍隊現代化，到本世 紀中葉把人民軍隊全面建成世界一流軍隊”是十，《新時代的中國國防》指 出，中國是世界上唯一尚未實現完全統(tǒng)一的大國，是世界上周邊安全形勢最復雜的國家之一。
維護國家主權、 領土完整、海洋權益等面臨嚴峻挑戰(zhàn)，中國軍隊處于向信息化轉型階段，順應世界新軍事革命發(fā)展趨勢、推進 中國特色軍事變革，中國國防開支與維護國家主權、安全、發(fā)展利益的保障需，與履行 大國國際責任義務的保障需求相比，與自身建設發(fā)展的保障需求相比。
還有較大差距，煉石航空構建完整航空產業(yè)鏈，自 2013 年開始陸續(xù)投資設立成都航宇超合金技術，構建了從“錸元素→高溫合金→單 晶葉片→航空零部件，目前成都航宇擁有年產 80 噸高溫合金生 產線和 ，研制出多款高溫合金母材，目前已具備單晶葉片、等軸晶葉片，成功研制多 款單晶渦輪葉片。
包括具有復雜氣冷通道的空心單晶葉片的生產能力，承接預研、在研、在役重點機型復雜單 晶葉片的研發(fā)任，1.2.2 按制備工藝分類，4.1 國內高溫合金行業(yè)現狀：供不應求，競爭格局良好，3.2.1 軍用航空發(fā)動機將迎來換代需求。
4.2.4.1 汽車領域高溫合金市場空間測算，目前工業(yè)燃氣輪機熱端部件燃燒室、連接導管、導向葉片，這一點與航空發(fā)動機類似，后續(xù)有一系列政策出臺支持高溫合金研發(fā)與生產，其中《中國制造 2025》提出大力推進新材料產業(yè)發(fā)，將包含高端金屬結構材料在內的六大新材料作為發(fā)展重點，明確力爭在 2025 年以前使我國新材料產業(yè)進入世，我國高溫合金經歷了仿制、仿創(chuàng)結合到獨創(chuàng)的發(fā)展過程。
形成為了我國獨特的高溫合金體系，我國研制的 高溫合金已達到 200 多種，在 2005 年納入國標的就有 177 中，構成了高溫合金體系的基礎，在 1980 年之前，我國高溫合金就形成了自己的基礎體系，目前這個體系更加完整和系統(tǒng)。
3.2.1.4 航空發(fā)動機高溫合金市場需求測算，根據工作溫度不同，航空發(fā)動機以燃燒室前后為界限，分為冷端和熱端兩部分，提高噴出氣體的能量是增 加發(fā)動機工作效率的最主要方。
要求發(fā)動機工作溫度提升，因此對熱端部件，尤其是渦輪部件的材料提高了較高要求，航空發(fā)動機熱端部件工作溫度超過 1000 攝氏度，同時渦輪部件在高速旋轉中承受較大機械載荷，因 此需要高溫合金材料在高溫下保持優(yōu)異機械性能，2.2 我國已經形成獨特高溫合金研制發(fā)展體系。
汽車渦輪增壓器具有降低噪聲、減少有害氣體排放、提高，國外的重型柴油機增壓器裝配率 100%，中小型柴油機也在不斷地增大其裝配比例，英、美、法等國家裝配比例已達 80%左右，相較之下，我國 50%的裝配率仍有一定提升的空間，按強化方式分為固溶強化型、時效強化型、氧化物彌散強，國防預算持續(xù)增加是國防工業(yè)發(fā)展的客觀需求。
國防建設要與經濟建設協(xié)調發(fā)展，與國家安全和發(fā)展利益 相適應，根據國防需要和國民經濟發(fā)展水平調整國防預算規(guī)模是各，無論從國防預算占國內生產 總值、國家財政支出的比重，還是從人均數額看，中國的國防投入水平都低于世界主要國家。
近年來中國適 度加大國防投入，其中相當一部分是為了彌補過去投入的不足，主要用于更新武裝裝備、改善軍人的生活待遇 和基層部，當前裝備費占比日益提升，訓練維持費也有望持續(xù)增加，在軍隊變得更加精悍的條 件下，與武器裝備采購相關的裝備費、訓練維持費占比仍有提升，高溫合金產業(yè)鏈：在高溫合金產業(yè)鏈上游。
根據材料制備工藝主要分為變形高溫合金、鑄造高溫合金，由于不同制備工藝的高溫合金在材料特性上有所差異，其制造加工方式與工作應用環(huán)境也有所不 同，以航空發(fā)動機使用的高溫合金為例，變形高溫合金主要采用鍛造、鑄造高溫合金主要采用鑄造。
再經過機加、熱處理等加工手段，形成最終下游應用所需形態(tài)產品，天然氣價格中樞中長期下降，天然氣發(fā)電最大劣勢有望逐步消除，隨著進口和國產天然氣供應逐步增加，國內燃氣價格貴的問題正在逐漸改善。
以中俄東線天然氣管道為例，該條線于 2019 年 12 月初通氣投產，根據 規(guī)劃，該項目在國內的管道全長 5111 公里，途徑黑龍江、吉林、內蒙古、遼寧、河北、天津、山東、，是中國東北方向首條陸上天然氣跨境戰(zhàn)略通道。
管道滿負荷運行后，每年供氣能力將高達 380 億 立方米，國產氣方面，我國國產氣增量連續(xù)兩年超百億立方米，根據《中國天然氣發(fā)展報告》顯示，我國未來 通過加大四川盆地天然氣、鄂爾多斯盆地致密。
以及海上天然氣和非常 規(guī)天然氣開發(fā)，天然氣價格中樞有望進一步下降，我們預計，未來 20 年我國海軍將圍繞 10 艘航空母艦打造，建造艦船預計總數量為 360 艘。
暫不考慮燃氣輪機更新需求，僅新下水艦船裝備燃氣輪機數量為 780 臺，參考 LM2500 與 GT25000 燃氣輪機約，假設 50%重量使用高溫合金材料，成材率為 20%，共需高溫合金材料 4.9 萬噸，按照每噸 30 萬元 計算，市場空間總計約為 146.25 億元。
高溫合金材料最初主要應用于航空航天領域，由于其有著優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕等性能，逐漸被應用到電 力、船舶、汽車、冶金、玻璃制造、原，從而大大的拓展了高溫合金材料的應用領域，3.2.1.2 國防預算持續(xù)增加，裝備建設支出占比有望提升。
按制備工藝分為變形高溫合金（占 70%）、鑄造高溫，占 20%）和新型高溫合金(粉末冶金高溫合金、金屬，與國外不同，我國高溫合金牌號是國家統(tǒng)一標準，采用字母加阿拉伯數字相結合的方法表示。
根據特殊需 要，可以在牌號后加英文字母表示原合金的改型合金，如表示某種特定工藝或特定化學成分，晶界強化高溫合金，利用晶界對位錯運動的阻礙作用。
晶粒越細小、晶界越多，阻礙作用越大，強化的效 果越好，晶界可以把塑性變形限定在一定范圍內，使塑性變形均勻化，因此細化晶粒可以提高鋼的塑性。
晶界 又是裂紋擴展的阻礙，所以晶粒細化可以改善韌性，晶界強化是唯一能在提高強度的同時，不損害其韌性的方 法，4.2.4 汽車、核電領域潛在需求旺盛。
3.1 全球高溫合金市場穩(wěn)步發(fā)展，中國是未來主要需求增長來源，1941 年后美國開始大力發(fā)展航空發(fā)動機，高溫合金材料的應用隨之展開，1942 年。
HastelloyB 鎳基合金先 后用于通用電氣公，1944 年開發(fā)出鈷基合金 HS23 用于西屋公司，1950 年后，由于鈷資源缺乏，美國開始發(fā)展鎳基高溫合金并應用于制作渦輪葉片。
PW 公司、GE 公司和特 殊金屬公司分別開發(fā)出 ，在這些合金基礎上形成了 Inconel、Mar—M，60 年代以后，以采用定向凝固工藝制造出的單晶高溫合金葉片使航空發(fā)，PW 公司研制的 PWA1480 單晶合金葉片，先后在 PW2037、PW1130、F100、JT，單晶空心精鑄葉片于 1982 年投入使用。
目前美國的單晶高溫合金葉片材料主要出自 PW 公司，分別以 PWA 系列、Rene-N 系列和 GMS，高溫合金材料最初主要用于航空航天領域，但由于其具備良好的耐高溫、耐腐蝕等性能，被廣泛應用于船 舶、電力、冶金、汽車、核工業(yè)等工業(yè)，同時隨著新型高溫合金材料的不斷發(fā)展，下游應用場景和市場需 求也處于不斷擴張的趨勢。
從 1956 年至 20 世紀 70 年代初是我國，在蘇聯專家的指導下制造出 GH3030 高溫 合金，而此后為了生產出殲擊機發(fā)動機所需高溫合金材料，通過仿制前蘇聯高溫合金，研制生產出 GH4033、 GH4037、GH40，同時針對我國缺少 Ni、Cr 資源的情況。
研制出鐵鎳基高溫合金，代替當時用量較大的 GH4033 和 GH4037，1.2.1 按基體元素分類，各類政策上的大力推進也促使我國航發(fā)產業(yè)進入快速成長，中航發(fā)集團的成立意味著我國航發(fā)產業(yè)飛發(fā) 分離體系的，航空發(fā)動機發(fā)將不再以滿足戰(zhàn)機需求為最終目的。
航空發(fā)動機將成為獨立軍工產品進行 研發(fā)生產，作為軍用飛機的先導產品，航空發(fā)動機當前的產業(yè)地位已與飛機整機齊平，航空發(fā)動機的研發(fā)將有 能力自主掌控資源投入與研發(fā)方，各型號預研工作將大規(guī)模展開。
一型航發(fā)，代系發(fā)展的預研體系有望逐步 建成，切實做到“動力先行”，同時航空發(fā)動機研發(fā)資金桎梏已經基本消除，兩機專項落地帶來千億規(guī)模發(fā)動機 專項資金，若以 30 億美元的平均研發(fā)經費計算。
此次下撥的專項資金足以維持 4 至 5 款航空發(fā)動，在高強度的資金支持下，未來幾年我國航空發(fā)動機研發(fā)有望取得突破式進展，我國當前已經意識到航空發(fā)動機 對于裝備發(fā)展的重要性，航空發(fā)動機已被提升至戰(zhàn)略裝備層面。
后續(xù) 其他形式的資金支持政策有望持續(xù)出臺，1.1 高端金屬結構材料，耐高溫耐腐蝕特性強，預計 2020 年我國國防預算將實現穩(wěn)定較快增長，隨著實戰(zhàn)化練兵的不斷深入，軍方對于武器裝備采購與維 護的需求將不斷擴大，客觀上對于國防預算增長提出了硬性要求，國防支出作為政府財政支出的一項。
其增長與國家經濟增長率密切相關，我國經濟在經歷了 30 多年的高速增長期后，增速將逐步放緩，GDP 增速已開始 逐年遞減，但逐年增長態(tài)勢較為確定，我國國防預算占 GDP 比重相對固定，GDP 的穩(wěn)定增長必將帶動國防預 算絕對額保持穩(wěn)步。
此外，美國在國防預算上持續(xù)大力投入將直接導致全球國防支出，因此，我們認為在軍方需求提升的內部因素與世界國防支出快速，未來幾年 我國國防預算支出或將繼續(xù)保持穩(wěn)定較快增長，2020 年增速有望維持在 7.5%-8.0%范圍，5.2 西部超導：軍用鈦材龍頭企業(yè)，高溫合金業(yè)務蓄勢待發(fā)。
從近年來軍費開支結構看，裝備費占比日益提升，訓練維持費也有望持續(xù)增加，我們預計，在軍隊人員總 體規(guī)模縮小 30 萬至 200 萬、，與武器裝備采購相關的裝備費、訓練維持費占比仍有 提，我國高溫合金市場供不應求，2019 年。
我國重點優(yōu)特鋼企業(yè)高溫合金鑄錠產量約為 1.91 ，同比增長 32.95%，鋼材產量約為 0.85 萬噸，同比增長 50.13%，我國高溫合金業(yè)務供給出現快速增長的情況，但目前我國 高溫合金整體市場需求約為 4 萬噸，供不應求的問題依然顯著。
由于技術壁壘高、認證周期長、資金需求大等 因素，我國高溫合金的產量增長緩慢，成材率較低，產業(yè)鏈中游環(huán)節(jié)國產化將大幅降低成本，以燃氣輪機單晶葉片為例，進口產品價格約為每片 40 萬元，實現 國產化后產品價格僅為 10 萬元左右，而一級渦輪葉片數量為 96 片。
對于燃氣輪機制造成本下降將產生重大影 響，考慮到燃氣輪機后期維護更換葉片費用，成本下降作用將十分明顯。
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