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精密儀器

高溫合金在哪些領(lǐng)域用得最多?

高溫合金憑借優(yōu)異的抗氧化和抗熱腐蝕性能在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、核電、石油化工等多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。




尖端工業(yè)材料高溫合金

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特性

所謂高溫合金,即能在600℃以上高溫及一定應(yīng)力作用下長(zhǎng)期工作的一類合金。高溫合金材料相比于傳統(tǒng)金屬,在性能上具有高溫高強(qiáng);良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能;良好的抗疲勞性能、斷裂韌性、良好的彈塑性。


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高溫合金性能特點(diǎn)


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分類

高溫合金大體上有三種劃分方式:根據(jù)基體元素種類、根據(jù)合金強(qiáng)化類型和根據(jù)材料成型方式。

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高溫合金分類


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制備工藝

高溫合金產(chǎn)品以非標(biāo)準(zhǔn)化為主,因此生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜,但基本可以可分為三個(gè)步驟:熔煉、鑄造和熱加工,粉末冶金工業(yè)則將鑄造工藝替代為熱壓。

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各種高溫合金的工藝生產(chǎn)流程


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應(yīng)用

高溫合金憑借優(yōu)異的抗氧化和抗熱腐蝕性能在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、核電、石油化工等多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

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高溫合金下游應(yīng)用領(lǐng)域


在眾多應(yīng)用領(lǐng)域中,航空航天仍然占據(jù)最重要地位,占需求總量的55%,其次是電力行業(yè),占比達(dá)20%。

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高溫合金應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)占比


高溫合金市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)

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航空發(fā)動(dòng)機(jī)

高溫合金從誕生起就應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī),在現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,高溫合金材料主要用于四大熱端部件:燃燒室、導(dǎo)向室、渦輪葉片和渦輪盤,此外還用于機(jī)匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。

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高溫合金在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用


高溫合金材料的用量占發(fā)動(dòng)機(jī)總重量的40-60%,在先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)中這一比例超過50%甚至更多。

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不同機(jī)型對(duì)高溫合金需求預(yù)測(cè)


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民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)

2016 年7 月11 日,波音公司在范保羅航展首日發(fā)布最新版 《當(dāng)前市場(chǎng)展望》,預(yù)測(cè)未來20 年全球需要39,620 架新飛機(jī),該數(shù)字較去年預(yù)測(cè)增加4.1%。


2016-2035年全球民航飛機(jī)需求


由于不同機(jī)型的發(fā)動(dòng)機(jī)所需的高溫合金占比不同,根據(jù)測(cè)算,未來二十年全球民航各類型新機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī),對(duì)高溫合金的總需求為42.7 萬噸。

blob.png民航不同機(jī)型對(duì)高溫合金需求


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2016-2035全球民航飛機(jī)高溫合金需求


而我國(guó)民航發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)也十分廣闊,根據(jù)波音公司預(yù)測(cè),到2032 年,中國(guó)新增的飛機(jī)數(shù)量超過5580架,預(yù)計(jì)我國(guó)民用航空對(duì)高溫合金的需求量將超過3.8萬噸。

blob.png到2032年我國(guó)民航對(duì)高溫合金需求預(yù)測(cè)


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軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)

根據(jù)美國(guó)國(guó)防部預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)未來20年中國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)新增量將達(dá)到1430架、軍用大飛機(jī)1500架、教練機(jī)500架,合計(jì)對(duì)高溫合金需求量將達(dá)到5.7萬噸。

另外,現(xiàn)有軍機(jī)的維護(hù)和修理折算成發(fā)動(dòng)機(jī)所需數(shù)量為2000臺(tái),對(duì)應(yīng)的高溫合金需求量達(dá)到1萬噸左右。因此軍用領(lǐng)域?qū)Ω邷睾辖鸬男枨髮⑦_(dá)到6.7萬噸。

blob.png未來20年我國(guó)軍用機(jī)領(lǐng)域?qū)Ω邷睾辖鹦枨箢A(yù)測(cè)


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