鋼研高納研究報(bào)告公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí)-高端產(chǎn)品取得突破

鋼研高納研究報(bào)告公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí)_高端產(chǎn)品取得突破（報(bào)告出品方/作者：東北證券，趙麗明、王鳳華、趙宇天）1.公司概況1.1歷史沿革北京鋼研高納科技股份有限公司于2002年11月8日成立，2009年12月在深圳證券交易所創(chuàng)業(yè)板上市。鋼研高納由鋼鐵研究總院的高溫材料研究所和粉末冶金研究室合并組建而成，是中國(guó)“先進(jìn)高溫材料”技術(shù)的引導(dǎo)者和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的推動(dòng)者。公司是國(guó)內(nèi)航空航天用高溫合金重要的生產(chǎn)基地，國(guó)內(nèi)電力工業(yè)用高溫合金的重要供應(yīng)商，從事航空航天材料中高溫合金材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司目前是國(guó)內(nèi)高端和新型高溫合金制品生產(chǎn)規(guī)模最大的企業(yè)之一，擁有年生產(chǎn)超千噸航空航天用高溫合金母合金的能力以及航天發(fā)動(dòng)機(jī)用精鑄件的能力，在變形高溫合金盤鍛件和汽輪機(jī)葉片防護(hù)片等方面具有先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，具有制造先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)亟需的粉末高溫合金和ODS合金的生產(chǎn)技術(shù)和能力。公司產(chǎn)品定位在高端和新型高溫合金領(lǐng)域，面向的客戶也是以航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)裝備制造企業(yè)和大型的發(fā)電設(shè)備企業(yè)集團(tuán)為主，同時(shí)也向冶金、化工、玻璃制造等領(lǐng)域的企業(yè)銷售用于高溫環(huán)境下的熱端部件。1.2鋼研高納股權(quán)結(jié)構(gòu)截至2023年6月，公司總股本4.85億股。中國(guó)鋼研科技集團(tuán)有限公司所抱持40.36%的股權(quán)。國(guó)新投資有限公司所抱持公司4.01%的股權(quán)。而鋼研高納公司控股有限公司有限公司子公司布局最甚廣，牽涉到鑄造、變形、進(jìn)出口等多項(xiàng)業(yè)務(wù)。其中主要子公司涵蓋：1.河北鋼研德凱科技有限公司河北德凱于2014年設(shè)立，前身就是北京鋼研高納科技股份有限公司輕質(zhì)合金制品事業(yè)部，公司結(jié)構(gòu)就是骨干員工個(gè)人增持20%，高納增持80%，公司將鑄造高溫合金和輕質(zhì)合金資源整合入河北德凱形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。2021年，公司將鑄造合金事業(yè)部資源整合劃歸河北德凱，即為為鋁合金精鑄產(chǎn)品事業(yè)部、鈦合金鑄造事業(yè)部、鎂合金鑄造事業(yè)部、熱等靜壓高精度成型事業(yè)部和新產(chǎn)品開發(fā)部。主要專門從事航空航天、兵器、艦船和電力行業(yè)所仍須的以輕質(zhì)合金居多的一流材料研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。2.青島新力通工業(yè)有限責(zé)任公司青島新力通工業(yè)有限責(zé)任公司就是于2018年被全面全面收購(gòu)，專門從事高溫合金Vergt鑄管及靜態(tài)鑄件的專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)。公司主要生產(chǎn)石化、冶金、玻璃、熱處理等行業(yè)所用的裂解爐爐管和轉(zhuǎn)型爐爐管、已已連續(xù)退火線(已已連續(xù)鍍鋅線)爐輥和電磁輻射管、玻璃載運(yùn)輥、耐高溫耐磨鑄件等產(chǎn)品。3.涿州高鈉德凱科技涿州高納德凱科技有限公司于2021年設(shè)立，主要經(jīng)營(yíng)涵蓋新材料技術(shù)推廣服務(wù)；航空、航天器及設(shè)備生產(chǎn)；新材料及制品技術(shù)開發(fā)、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)咨詢、技術(shù)轉(zhuǎn)至并使等。4.四川鋼研高納焊接有限責(zé)任公司四川鋼研高納鍛造有限責(zé)任公司是北京鋼研高納科技股份有限公司旗下的全資子公司，充分發(fā)揮中國(guó)鋼研科技集團(tuán)有限公司材料技術(shù)儲(chǔ)備和數(shù)字化研發(fā)能力，合作共贏、共同發(fā)展，以3萬(wàn)噸等溫模鍛液壓機(jī)為核心裝備，建設(shè)比肩國(guó)際一流鍛造企業(yè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化航空航天高端金屬鍛件的生產(chǎn)研發(fā)中心。四川鋼研高納鍛造有限責(zé)任公司成立的鍛造研發(fā)中心以航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)變形渦輪盤鍛件和粉末渦輪盤鍛件為基礎(chǔ)產(chǎn)品，兼顧航空航天船舶等行業(yè)鋁合金、鈦合金、發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的熱加工，同時(shí)配套理化檢測(cè)中心、精細(xì)化數(shù)控加工中心。鍛造生產(chǎn)線配備高精度智能化機(jī)器人，可大幅度提升零部件加工智能化水平、產(chǎn)品精度、批次穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)裝取料、鍛造、轉(zhuǎn)移、熱處理等熱工藝流程全自動(dòng)化生產(chǎn)，大幅提升生產(chǎn)效率。5.天津鋼研海德科技有限公司天津鋼研海德科技有限公司成立于2014年7月18日，公司的定座落在利用金屬材料高均質(zhì)強(qiáng)于純凈技術(shù)和工藝平臺(tái)對(duì)釩高強(qiáng)特種合金的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，主要產(chǎn)品為高端模具鋼產(chǎn)品。1.3股權(quán)激勵(lì)鋼研高納公司自上市以來(lái)共進(jìn)行過(guò)兩次股權(quán)激勵(lì)，公司于2012年12月26日進(jìn)行第一次股權(quán)激勵(lì)，向鞭策對(duì)象頒給487.87萬(wàn)份股票期權(quán)，約占到至本鞭策計(jì)劃簽定時(shí)公司股本總額的2.30%，首次頒給股票期權(quán)的鞭策對(duì)象共48人，頒給的股票期數(shù)量為487.87萬(wàn)股，公司頒給鞭策對(duì)象股票期權(quán)的行權(quán)價(jià)格為每股14.80元?？剂抗杀緶p至加，以現(xiàn)有股本為基礎(chǔ)，前開板股價(jià)為4.05元/股。公司彈頭乘車權(quán)條件涵蓋：第一個(gè)終止限售期：必須滿足用戶鋼研高納在第一個(gè)行權(quán)期的上一年度，凈資產(chǎn)收益率不低于8％，且不低于同行業(yè)平均值或?qū)?biāo)企業(yè)75分位數(shù)值；凈利潤(rùn)增長(zhǎng)率不低于18%，且不低于同行業(yè)平均值或?qū)?biāo)企業(yè)75分位數(shù)值。第二個(gè)終止限售期：必須滿足用戶鋼研高納在第二個(gè)行權(quán)期的上一年度，凈資產(chǎn)收益率不低于9％，且不低于同行業(yè)平均值或?qū)?biāo)企業(yè)75分位數(shù)值；凈利潤(rùn)增長(zhǎng)率不低于18%，且不低于同行業(yè)平均值或?qū)?biāo)企業(yè)75分位數(shù)值。第三個(gè)終止限售期：必須滿足用戶鋼研高納在第三個(gè)行權(quán)期的上一年度，凈資產(chǎn)收益率不低于10％，且不低于同行業(yè)平均值或?qū)?biāo)企業(yè)75分位數(shù)值；凈利潤(rùn)增長(zhǎng)率不低于18%，且不低于同行業(yè)平均值或?qū)?biāo)企業(yè)75分位數(shù)值。由于2012年12月26日至2016年12月26日期間，受公司騰利和股息影響，在無(wú)法同的期間，公司彈頭出來(lái)股數(shù)和價(jià)格可以適度調(diào)整。公司股權(quán)激勵(lì)計(jì)劃首次頒給日為2012年12月26日，第一個(gè)終止限售期為2014年12月26日。自2015年12月26日起至至，本次鞭策計(jì)劃步入首次頒給第二個(gè)終止限售期。第三個(gè)終止限售期從2016年12月26日已經(jīng)已經(jīng)開始。首次終止限售期股數(shù)為241.496萬(wàn)份，第二次彈頭出來(lái)股數(shù)239.6382萬(wàn)份；第三次彈頭出來(lái)股份數(shù)量為316.6111萬(wàn)份，三次共彈出來(lái)股數(shù)占到至總股本比例2.26%。根據(jù)上述三次限售期彈頭出來(lái)，公司順利完成第一次股權(quán)激勵(lì)，最終股權(quán)激勵(lì)參與者以以獲取的收益率將近2倍，考量騰利、股息影響，對(duì)股權(quán)激勵(lì)進(jìn)行折算后以現(xiàn)有股本為基礎(chǔ)，三次插入共1.71億股，通過(guò)股價(jià)變動(dòng)三次分別同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)高少于3885.27萬(wàn)元、4364.87萬(wàn)元、4263.31萬(wàn)元，總計(jì)1.25億元。在本次股權(quán)激勵(lì)中，股權(quán)激勵(lì)參與者獲得很高的投資投資投資回報(bào)。2019年5月24日，公司進(jìn)行第二次股權(quán)激勵(lì)，鞭策對(duì)象總計(jì)122人，涵蓋公司董事、高級(jí)管理人員以及其他經(jīng)公司董事會(huì)認(rèn)定的對(duì)公司經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)和未來(lái)發(fā)展存輕而易舉影響的核心骨干人員，頒給的限制性股票數(shù)量為1241.08萬(wàn)股，約占到至本鞭策計(jì)劃簽約署時(shí)公司股本總額的3%，頒給價(jià)格為6.23元/股，考量股本增加，以現(xiàn)有股本為基礎(chǔ)，前開板股價(jià)為3.89元/股。1.公司彈頭乘車權(quán)條件涵蓋：第一個(gè)終止限售期：(1）以2018年為基礎(chǔ)，可以彈頭出來(lái)日前一個(gè)會(huì)計(jì)年度歸母凈利潤(rùn)無(wú)機(jī)增長(zhǎng)率不低于20%;(2）可以彈頭出來(lái)日前一個(gè)會(huì)計(jì)年度凈資產(chǎn)收益率（ROE）不低于8%;(3）可以彈頭出來(lái)日前一個(gè)會(huì)計(jì)年度EVA>0；且前兩項(xiàng)指標(biāo)均不低于公司對(duì)標(biāo)企業(yè)75分位數(shù)值水平。第二個(gè)終止限售期：(1）以2018年為基礎(chǔ)，可以彈頭出來(lái)日前一個(gè)會(huì)計(jì)年度歸母凈利潤(rùn)無(wú)機(jī)增長(zhǎng)率不低于20%;(2）可以彈頭出來(lái)日前一個(gè)會(huì)計(jì)年度凈資產(chǎn)收益率（ROE）不低于8.5%;(3）可以彈頭出來(lái)日前一個(gè)會(huì)計(jì)年度EVA>0；且前兩項(xiàng)指標(biāo)均不低于公司對(duì)標(biāo)企業(yè)75分位數(shù)值水平。第三個(gè)終止限售期：(1）以2018年為基礎(chǔ)，可以彈頭出來(lái)日前一個(gè)會(huì)計(jì)年度歸母凈利潤(rùn)無(wú)機(jī)增長(zhǎng)率不低于20%;(2）可以彈頭出來(lái)日前一個(gè)會(huì)計(jì)年度凈資產(chǎn)收益率（ROE）不低于9%;(3）可以彈頭出來(lái)日前一個(gè)會(huì)計(jì)年度EVA>0；且前兩項(xiàng)指標(biāo)均不低于公司對(duì)標(biāo)企業(yè)75分位數(shù)值水平。第二次股權(quán)激勵(lì)，自2022年1月9日至，本次鞭策計(jì)劃步入首次頒給第一個(gè)終止限售期。公司股權(quán)激勵(lì)計(jì)劃首次頒給日為2019年5月24日，備案上市日期為2019年7月19日，第一個(gè)終止限售期為2021年7月19日。自2022年7月19日至，本次鞭策計(jì)劃步入首次頒給第二個(gè)終止限售期。首次終止限售期股數(shù)本3,912,857股；第二次彈頭出來(lái)股數(shù)3,020,434股，占到至總股本比例0.622%，；第三次解除限售股終止限售期為2023年7月19日，彈頭出來(lái)股份數(shù)量為5,632,330股（根據(jù)公司2022年年度權(quán)益分派推行順利完成后經(jīng)調(diào)整的數(shù)量），占到至公司目前總股本的0.7263%；根據(jù)上述三次限售期彈頭出來(lái)，公司順利完成第二次股權(quán)激勵(lì)，最終股權(quán)激勵(lì)收益率將近6倍?？剂框v利、股息影響，對(duì)股權(quán)激勵(lì)進(jìn)行折算后以現(xiàn)有股本為基礎(chǔ)，三次插入共4411萬(wàn)股，通過(guò)股價(jià)變動(dòng)三次分別同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)高少于1.13億元、1.1億元、1.16億元，總計(jì)3.41億元。通過(guò)職工薪酬與股權(quán)激勵(lì)收益比較，可以看到股權(quán)激勵(lì)同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)的收益大部分時(shí)間高于職工薪酬，充分反映出股權(quán)激勵(lì)在給公司創(chuàng)造收益的同時(shí)，也變成員工個(gè)人關(guān)鍵的總收入來(lái)源，通過(guò)股權(quán)激勵(lì)政策，可以鞭策員工積極性和創(chuàng)造力，提高企業(yè)生產(chǎn)力與競(jìng)爭(zhēng)力。2.粉末渦輪盤產(chǎn)品趨向完善，美系渦輪盤同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)重大突破2.1粉末高溫合金技術(shù)領(lǐng)先公司就是國(guó)內(nèi)最早積極開展粉末高溫合金研究與生產(chǎn)的單位，在粉末高溫合金制粉、熱等靜壓、填彈檢測(cè)等方面積累了大量專有技術(shù)。公司具備高溫合金氬氣霧化(AA)制粉和旋轉(zhuǎn)電極（PREP）制粉兩種主要技術(shù)路線，公司在國(guó)內(nèi)俄系粉末高溫合金領(lǐng)域起至至步較晚，最早掌控了PREP制粉技術(shù)，公司的真空/惰性氣氛快速電渣選礦技術(shù)需以回去生產(chǎn)高質(zhì)量PREP制粉用電極棒，且升級(jí)了PREP制粉設(shè)備，非常大提高了細(xì)粉繳得率為為，增加原材料成本。公司目前具備的生產(chǎn)粉末渦輪盤能力較為健全，可以滿足用戶熱等靜壓成形、金屬口服成形、3D打印和釬焊等對(duì)高品質(zhì)粉末的市場(chǎng)需求。隨著航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，粉末高溫合金型號(hào)市場(chǎng)需求已經(jīng)已經(jīng)開始回調(diào)，同時(shí)彌漫維修修改市場(chǎng)需求，粉末高溫合金產(chǎn)品將進(jìn)一步關(guān)上脫胎換骨空間。公司成功研制FGH4091、FGH4095、FGH4096、FGH4097、FGH4098等粉末高溫合金盤鍛件，滿足用戶國(guó)內(nèi)多個(gè)型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)需求FGH4097高打翻渦輪盤在某盤件國(guó)產(chǎn)化招標(biāo)中競(jìng)標(biāo)第一，在FGH4096和四代粉末盤制備技術(shù)上贏得重大突破。2.2粉末高溫合金渦輪盤研發(fā)更新運(yùn)算環(huán)視國(guó)外粉末高溫合金進(jìn)程，歐美國(guó)家發(fā)展標(biāo)志性較為顯著。美國(guó)和歐洲等國(guó)根據(jù)粉末高溫合金的問(wèn)世年代和性能特征將其劃分為四代：以美國(guó)Ren95合金為代表的第一代，屬于高強(qiáng)型，其特點(diǎn)就是′二者含量較低(通常大于45%)，使用溫度為650℃。以美國(guó)Ren88DT合金和法國(guó)N18合金為代表的第二代，屬于損壞曲線擬合型，其特點(diǎn)就是在′相固溶溫度以上固溶處理(過(guò)固溶熱處理)，抗拉強(qiáng)度較第一代低，具有較低的塑性強(qiáng)度、裂紋開拓抗力以及損壞曲線擬合，使用溫度為700℃。以美國(guó)Ren104和Alloy10合金、英國(guó)RR1000合金和法國(guó)N19合金為代表的第三代，屬于高強(qiáng)高損傷勢(shì)曲線擬合型，其特點(diǎn)就是抗拉強(qiáng)度高于第二代，比第一代略低，裂紋開拓速率比第二代合金還低，使用溫度為750℃。步入21世紀(jì)，歐美已經(jīng)已經(jīng)開始研制第四代粉末高溫合金，其標(biāo)志就是合金的目標(biāo)使用溫度達(dá)致815℃。目前官方報(bào)導(dǎo)的第四代粉末高溫合金紙盒內(nèi)加美國(guó)的高Ta的ME5系則合金、′+二者無(wú)機(jī)強(qiáng)化的高Ta合金、高W高Ta的TSNA1合金，英國(guó)的高Co高Ta合金、高Ta低成本合金、高Nb的RRHT系則合金。從目前報(bào)導(dǎo)的研究結(jié)果看一看，與典型的第三代粉末高溫合金Ren104和RR1000較之，第四代粉末高溫合金的共同特點(diǎn)就是提高了難熔元素W、Ta和Nb含量。我國(guó)粉末高溫合金的研究起步于20世紀(jì)70年代后期。為在我國(guó)拓展粉末高溫合金這一新領(lǐng)域，跟蹤世界粉末高溫冶金的發(fā)展，1977年7月，鋼鐵研究總院成立了粉末高溫合金研究攜手課題組，于1978年已經(jīng)已經(jīng)開始研究FGH4100粉末高溫合金。1981年由冶金部和航空部成立了攜手研制課題組，共同研制FGH4095粉末高溫合金。當(dāng)時(shí)實(shí)際條件下發(fā)展出最新的粉末高溫合金的包套熱模鍛技術(shù)，采用真空感應(yīng)器熔融氣體霧化（VIGA）法制粉+熱等靜壓（HIP）成形+包套熱模鍛工藝，于1984年底在富拉爾基為鋼廠成功焊接出420mm的FGH4095合金亞尺寸渦輪盤，由此問(wèn)世了我國(guó)第1個(gè)粉末渦輪盤。1991年基于10A機(jī)的市場(chǎng)需求，在國(guó)家立項(xiàng)課題的大力支持下積極開展了FGH4095合金粉末盤的研制。采用等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化（PREP）法制粉+HIP成形+包套熱模鍛工藝。次年已經(jīng)已經(jīng)開始研制FGH4095合金渦輪盤擋板。于1995年同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了FGH4095合金渦輪盤擋板交貨，解決了某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的急需。FGH4095合金擋板就是我國(guó)第一個(gè)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的粉末高溫合金制件。隨著2005年某發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)定型，F(xiàn)GH4095擋板轉(zhuǎn)至入批量生產(chǎn)，目前FGH4095合金擋板用做11個(gè)型號(hào)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航天發(fā)動(dòng)機(jī)和地面燃機(jī)。基于4代機(jī)預(yù)研的市場(chǎng)需求，從2003年已經(jīng)已經(jīng)開始研制FGH4096渦輪盤擋板，之后于2005年榮獲國(guó)家立項(xiàng)。于2001年在國(guó)家立項(xiàng)大力支持下已經(jīng)已經(jīng)開始研制FGH4096合金雙非政府雙性能粉末盤。采用氣霧化制粉+HIP制坯+細(xì)晶焊接+梯度熱處理工藝路線，在國(guó)內(nèi)率先研制出輪緣晶粒德博瓦桑縣5~6級(jí)、輪轂晶粒德博瓦?？h10~11級(jí)、直徑為450mm的FGH4096再分后金的雙電子顯微鏡非政府雙性能盤。從2002年已經(jīng)已經(jīng)開始，中國(guó)鋼研在國(guó)內(nèi)率先研制FGH4097合金。已經(jīng)已經(jīng)開始運(yùn)用微量元素Hf不不含量、熱等靜壓近終成形和熱處理參數(shù)掌控等一系列技術(shù)。目前FGH4097合金渦輪盤、鼓筒軸等制件用做13個(gè)型號(hào)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)和地面燃機(jī)。在國(guó)家發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)研除雪下，于2006年積極開展第3代粉末高溫合金FGH4098及雙性能盤研制工作，研制出某型發(fā)動(dòng)機(jī)用FGH4098合金渦輪盤擋板。2008年底已經(jīng)已經(jīng)開始研制FGH4091合金，在國(guó)內(nèi)首次采用粉末渦輪盤與鑄造葉片制備雙合金整體葉盤。采用HIP擴(kuò)散相連接同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了FGH4091粉末渦輪盤與高精度鑄造的等軸晶K418B葉片環(huán)路可靠冶金相連接。目前雙合金整體葉盤同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，截至2021年底總計(jì)交貨將近200件。FGH4091+K418B雙合金整體葉盤用做某型運(yùn)輸機(jī)、重型直升機(jī)、商用發(fā)動(dòng)機(jī)輔助動(dòng)力裝置等。2011年積極開展第4代粉末高溫合金的研制，2018年第4代粉末高溫合金研制榮獲國(guó)家專項(xiàng)的大力支持，大力大力推進(jìn)了研制進(jìn)程，逐步向工程應(yīng)用領(lǐng)域穩(wěn)步邁進(jìn)。2.3粉末高溫合金技術(shù)粉末高溫合金的化學(xué)成分非常復(fù)雜，通常都含有十幾種合金元素，按照其在合金中的基本促進(jìn)作用可以分為六類。（1）、形成面心立方元素：鐵、鈷、鎳、錳構(gòu)成高溫合金的奧氏體基體；（2）、表面均衡元素：鉻、鋁可以提高合金抗氧化能力，鈦、鉭有利于抗熱破損；（3）、固溶強(qiáng)化元素：鎢、鉬、鉻、鈮、鉭、鋁熔融于基體強(qiáng)化固溶體；（4）、金屬間化合物強(qiáng)化元素：鋁、鈦、鈮、鉭、鉿、鎢形成金屬間化合物強(qiáng)化再分后金；（5）、碳化物和硼化物強(qiáng)化元素：碳、硼、鉻、鎢、鉬、釩、鈮、鉭、鉿、鋯、氮主要形成初生和次生的各種類型碳化物和硼化物強(qiáng)化合金；（6）、晶界和枝晶間強(qiáng)化元素：硼、鈰、釔、鋯、鉿以間隙原子或第二二者形式強(qiáng)化晶界。粉末的制備就是粉末高溫合金生產(chǎn)過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)，粉末的質(zhì)量直接影響零件的性能，目前在實(shí)際生產(chǎn)中主要存兩條工藝路線，分別為氣霧化制粉工藝和等離子旋轉(zhuǎn)至電極法制粉工藝。氣霧化制粉就是以高速氣流將高溫合金液流輕而易舉擊碎成粉末的過(guò)程，該方法具有霧化效率高、設(shè)備相對(duì)直觀、成本低等特點(diǎn)。氣霧化制粉目前的研究方向涵蓋細(xì)小粒度及純凈高溫合金粉末的制備，以減低由于采用自由落體式霧化燃燒室和粉末制備過(guò)程中與陶瓷件觸碰引致的粉末夾雜物含量高的問(wèn)題。等離子旋轉(zhuǎn)電極法制粉工藝就是將高溫合金制成電極棒，電極棒一端采用等離子弧加熱，另一端與高速電機(jī)相連接，在離心力的促進(jìn)作用下，熔融的金屬經(jīng)打翻后形成粉末。該工藝的特點(diǎn)就是粉末的純度高，非金屬夾雜物含量低，氧含量低，粉末粒度原產(chǎn)狹窄，球形度不好。但由于受到電極棒輸出功率的管制，粉末粒度較粗，且該工藝設(shè)備繁瑣，投資非常大。2.4渦輪盤用高溫合金生產(chǎn)工藝用做渦輪盤的高溫合金主要牽涉到至粉末的制備、粉末晶化成型、熱處理等工藝過(guò)程，目前主要采用的加工路線存三種：制粉+晶化成型+熱處理；制粉+晶化成型+熱焊接+熱處理；制粉+晶化成型+熱擠壓+熱焊接+熱處理。渦輪COMPILATION航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心轉(zhuǎn)動(dòng)件和關(guān)鍵件，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能具有決定性促進(jìn)作用。渦輪盤受力狀態(tài)繁瑣，相同部位所受溫度、載荷和截止促進(jìn)作用各不相同，建議具備低屈衣強(qiáng)度和塑性、足夠多多的塑性強(qiáng)度、長(zhǎng)久強(qiáng)度和高疲倦抗力等。渦輪盤加工過(guò)程主要分為渦輪盤坯件制備和渦輪盤成型，制備正直、扁平和細(xì)晶非政府的渦輪盤合金坯件就是滿足用戶高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤的設(shè)計(jì)及冶金質(zhì)量建議的關(guān)鍵。渦輪前溫度提高水解損壞影響顯著，渦輪盤消耗屬性愈發(fā)顯著。根據(jù)《渦輪盤合金水解-疲倦裂紋開拓機(jī)理和壽命預(yù)測(cè)研究進(jìn)展》，為滿足用戶高推重比、高功重比航空刊發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展市場(chǎng)需求，航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前溫度不斷提高，渦輪盤的工作溫度也隨之提高，并使水解損壞對(duì)渦輪盤用高溫合金以及渦輪盤表面疲倦裂紋開拓的影響變得更加顯著。隨著國(guó)內(nèi)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)水平的發(fā)展，為航空發(fā)動(dòng)機(jī)安全性、可靠性和耐磨短性建議，渦輪盤修改市場(chǎng)需求確定性強(qiáng)。目前渦輪盤坯件制備工藝主要涵蓋一流的SE9變形、粉末冶金和噴氣成形工藝。在歐美興盛工業(yè)國(guó)家中，俄羅斯主要采用一流變形工藝批量生產(chǎn)高強(qiáng)度高溫合金渦輪盤，較傳統(tǒng)鑄鍛工藝，鑄錠質(zhì)量及加工塑性明顯改善；美國(guó)主要采用粉末冶金工藝，其坯件具有晶粒細(xì)小、非政府扁平、并并無(wú)宏觀偏析、合金化程度高等特征；噴氣成形可以以極少的工序輕而易舉從液態(tài)金屬制取整體球狀、成分扁平、非政府細(xì)化、結(jié)構(gòu)完善、開回將近零件最終形狀的材料坯件，但目前該技術(shù)還處于積極主動(dòng)研發(fā)中。粉末高溫合金渦輪盤發(fā)展快速，就是目前高性能發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤的寵兒材料。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)耐高溫市場(chǎng)需求、使用壽命的建議逐漸提高，渦輪盤已由變形高溫合金焊接盤發(fā)展至第四代粉末渦輪盤。從國(guó)外粉末盤發(fā)展角度來(lái)看，第一代粉末盤Rene95晶粒微小，抗拉強(qiáng)度高；第二代粉末盤Rene88DT晶粒細(xì)長(zhǎng)，抗拉強(qiáng)度弱化，但具有較低的抗塑性強(qiáng)度和高損壞曲線擬合，其技術(shù)明朗、經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越；第三代粉末盤兼具高強(qiáng)度和高損壞曲線擬合，耐高溫、持久性能不好；第四代粉末盤穩(wěn)步調(diào)整金屬成分和生產(chǎn)工藝回去崇尚更高的工作溫度，目前美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)和法國(guó)等研發(fā)的產(chǎn)品較為明朗，工謝澤生溫度可以少于815℃，還具有強(qiáng)度高、損壞曲線擬合大的性能特點(diǎn)。高溫合金粉末晶化成型工藝主要涵蓋真空熱壓成型、熱等靜壓成型、熱擠壓、等溫焊接等，其中熱等靜壓和熱擠壓工藝使用最為廣為。熱等靜壓處理的基本原理就是以氣體或液體作為壓力介質(zhì)，并使材料在加熱過(guò)程中阻擋各向均衡的壓力，利用高溫與高壓的共同促進(jìn)作用促進(jìn)材料球狀化后和元素?cái)U(kuò)散，并使內(nèi)部的孔隙和微裂紋等瑕疵滑動(dòng)，功不可沒(méi)提高鑄件整體力學(xué)性能的目的。熱擠壓就是所指將坯料加熱至再結(jié)晶溫度以上，并使其在強(qiáng)烈的拉到壓力促進(jìn)作用下，從沖刷模口中流向或流向細(xì)小的模腔中，最終獲得所仍須加工件的壓力加工方法。高溫合金熱處理工藝就是指高溫合金材料在固態(tài)下，通過(guò)加熱、保溫和冷卻的方式，以獲得預(yù)期非政府和性能的一種金屬熱加工工藝，就是出現(xiàn)發(fā)生改變合金電子顯微鏡非政府、挖掘合金Saucourt力、提高其綜合性能的關(guān)鍵手段之一。近年來(lái)研究較為深入細(xì)致的熱處理工藝主要就是撫溶處理和時(shí)效處理。固溶處理就是所指在高于高溫合金非政府內(nèi)劃相的全溶溫度，使合金中各種原產(chǎn)不光滑的劃二者充份熔融至基體看上，從而同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化固溶體并提高韌性及導(dǎo)熱性能夠，消除存留應(yīng)力的促進(jìn)作用，以便穩(wěn)步加工成型，并為時(shí)程時(shí)效處理劃均勻分布的強(qiáng)化相做準(zhǔn)備工作工作。時(shí)效熱處理就是所指在強(qiáng)化二者劃的溫度區(qū)間內(nèi)加熱并保溫一定時(shí)間，并使高溫合金的強(qiáng)化二者扁平地結(jié)晶劃，碳化物等均勻分布，從而同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)硬化合金和提高其強(qiáng)度的促進(jìn)作用。從市場(chǎng)需求上來(lái)看，用做粉末冶金的高溫合金粉體材料主要用做航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤的制所造。航空發(fā)動(dòng)機(jī)被稱作“工業(yè)之花”，就是航空工業(yè)中技術(shù)含量最高、難度最輕的部件之一。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上，高溫合金主要用做燃燒室、導(dǎo)向葉片、渦輪葉片和渦輪盤四大熱端零部件。其中，渦輪盤就是航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵的核心熱端部件，其工作條件十分后苛刻，仍須在高溫、高轉(zhuǎn)速、高應(yīng)力、高速氣流下工作。渦輪盤在工作中熔融不均，盤的輪緣部位比中心部位承受更高的溫度，產(chǎn)生非常小的熱應(yīng)力。榫齒部位承受最輕的離心力，難以承受的應(yīng)力更為繁瑣。因此，渦輪盤的冶金質(zhì)量和性能水平對(duì)于刊發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)的可靠性、安全壽命和性能的提高具有決定性促進(jìn)作用。隨著對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)推重比和功重比的建議越來(lái)越低，對(duì)渦輪盤材料的性能建議也越來(lái)越苛刻，使用傳統(tǒng)工藝制備的高溫合金容易產(chǎn)生輕微的成分偏析，且壓力加工成型困難，難以滿足用戶實(shí)際市場(chǎng)需求。粉末高溫合金利用粉末冶金工藝生產(chǎn)，以精細(xì)金屬粉末作為成型材料生產(chǎn)成渦輪盤，解決了傳統(tǒng)高溫合金偏析輕微、熱加工性能低、成型困難等問(wèn)題，具有合金化程度高、晶粒細(xì)小、非政府扁平、屈服強(qiáng)度高、疲倦性能不好等優(yōu)點(diǎn)，已變成目前高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤的寵兒材料。3.變形高溫合金厚積薄發(fā)，獨(dú)占鰲頭3.1公司技術(shù)資金投入成果顯著，產(chǎn)業(yè)布局廣袤公司在變形高溫合金鍛件研制及生產(chǎn)領(lǐng)域長(zhǎng)期處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，分?jǐn)倗?guó)家多項(xiàng)重大課題，尤其在盤鍛件和汽輪機(jī)葉片防塵片等方面優(yōu)勢(shì)著重，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)綜合占有率多于30%，其中采用國(guó)產(chǎn)料生產(chǎn)的盤軸類產(chǎn)品約占市場(chǎng)90%。公司對(duì)變形高溫再分后金有關(guān)新產(chǎn)品、嶄新業(yè)務(wù)持續(xù)重點(diǎn)資金投入研發(fā)，技術(shù)成果轉(zhuǎn)型效益顯著，彪悍的技術(shù)儲(chǔ)備及產(chǎn)業(yè)化布局為公司變形合金產(chǎn)品多樣化打下良好基礎(chǔ)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)板、棒、絲、提著、管及等精細(xì)制品的市場(chǎng)需求具有“多品種、小批量”的特點(diǎn)，為實(shí)時(shí)積極響應(yīng)主機(jī)廠客戶市場(chǎng)需求，公司成立專門事業(yè)部進(jìn)行精細(xì)制品研發(fā)生產(chǎn)，建立精細(xì)品種的貨架供應(yīng)模式。作為國(guó)內(nèi)難變形渦輪盤主要供應(yīng)商，公司難變形合金熱加工技術(shù)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，其代表性產(chǎn)品涵蓋某發(fā)動(dòng)機(jī)用GH4169合金壓氣機(jī)盤及渦輪盤鍛件、高性能難變形GH4720Li合金渦輪盤鍛件、某新型渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)用優(yōu)質(zhì)GH4738合金渦輪盤鍛件、艦用燃?xì)廨啓C(jī)特大型高溫合金渦輪盤等。公司在變形高溫合金盤鍛件領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)顯露出著，下游應(yīng)用領(lǐng)域型號(hào)廣為，彌漫新機(jī)型列裝及后期維護(hù)換發(fā)市場(chǎng)需求攀升，公司變形高溫合金盤鍛件業(yè)務(wù)料保持有序快速增長(zhǎng)。3.2行業(yè)深耕多年，技術(shù)水平領(lǐng)先變形高溫合金就是指可以進(jìn)行熱、熱變形加工，具有較好的力學(xué)性能和綜合的弱韌性指標(biāo)、具有較低的抗氧化、抗腐蝕性能；變形的高溫合金主要為航空航天，核能和石油工業(yè)提供更多更多結(jié)構(gòu)鍛件，環(huán)路，棒，板，管，提著和線材等合金用件。高合金化高溫合金廣為具有熱變形抗力大、塑性低、可以變形溫度區(qū)間狹窄等特點(diǎn)。為了提高合金鑄錠的開坯成材率以及棒材的質(zhì)量水平，仍須從材料本身和工藝條件兩個(gè)方面回去提高?？旒?xì)工開坯充份脫落鑄錠鑄態(tài)非政府之后，再輔之以徑細(xì)工，可以提高棒材非政府性能。徑鍛以表面變形居多，更有利于棒材外緣再結(jié)晶，可以明顯提高棒材的表面質(zhì)量。根據(jù)設(shè)備相同，模鍛分為錘上模鍛，曲柄壓力機(jī)模鍛，平鍛機(jī)模鍛，摩擦壓力機(jī)模鍛等。按鍛模結(jié)構(gòu)分類：鍛模上存容納多余金屬的毛邊槽的，稱為開式模鍛；反之，鍛模上沒(méi)有容納多余金屬的毛邊飛槽的，稱為閉式模鍛。由完備坯料輕而易舉成型的，稱為單模膛模鍛。對(duì)形狀繁瑣的鍛件，在同一鍛模上仍須經(jīng)過(guò)若干工步的預(yù)成型的，稱為多模膛模鍛。4．鑄造合金產(chǎn)品升級(jí)，產(chǎn)業(yè)資源優(yōu)化資源整合4.1鑄造高溫合金產(chǎn)品和技術(shù)不斷運(yùn)算鑄造高溫合金的發(fā)展已經(jīng)已經(jīng)開始于20世紀(jì)40年代。在鑄造高溫合金發(fā)展的初期，鑄造葉片晶粒細(xì)長(zhǎng)，疲倦性能距低于焊接高溫合金。隨著真空感應(yīng)器煉鋼和真空高精度鑄造兩種新技術(shù)的出現(xiàn)，并使合金性能和鑄造質(zhì)量大幅提高，鎳基鑄造高溫合金研究步入疲榮階段，研發(fā)了一批合金比如：IN100、B1900、MAR-M200、IN713、MAR-M002、Rene125。此后，鑄造高溫合金就一直占據(jù)著航空發(fā)動(dòng)機(jī)中工作溫度最高、應(yīng)力最復(fù)鹵的邊線，變成生產(chǎn)渦輪葉片和導(dǎo)向葉片的寵兒材料。鑄造高溫合金因成分中活性元素較多，對(duì)雜質(zhì)含量建議苛刻，故多采用雙真空切削工藝，即將原材料先在真空感應(yīng)爐內(nèi)選礦并鑄造成母合金錠，然后再在真空感應(yīng)爐內(nèi)將母合金錠重熔并鋪設(shè)成鑄件。最初的高溫合金母合金錠的質(zhì)量對(duì)高溫合金鑄件的質(zhì)量存非常小影響，使用質(zhì)量很差的母合金錠就是無(wú)法生產(chǎn)出可靠的鑄件的。因此，從60年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)先后建立多種真空感應(yīng)器選礦設(shè)備，導(dǎo)入了一流的IS65V8型真空感應(yīng)爐，研制了一整套較一流的母合金選礦工藝和凈化技術(shù)，為高性能鑄造高溫合金和一流葉片的研制提供更多更多了極其重要的保證。目前，在母合金選礦中，采用高溫、高真空加蒸煮以及過(guò)濾器凈化措施，已經(jīng)能打造出純凈度較低的合金。同時(shí)，又隨著熔模高精度鑄造技術(shù)的明朗發(fā)展，鑄造高溫合金贏得長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。熔模精墨鑄造就是一種將近天量成形工藝，其鑄件高精度、繁瑣，相符于零件的最后的形狀，可不經(jīng)加工輕而易舉使用或經(jīng)很少加工后使用。熔模鑄造能明顯增加產(chǎn)品的成形表面和協(xié)同表面加工量，節(jié)省加工時(shí)間和道具材料的消耗。同時(shí)，其能鑄造處形狀繁瑣的鑄件，也能鑄造處壁厚為0.5mm、重量大至1g的鑄件，還可以鑄造女團(tuán)的、整體的鑄件，以替代由幾個(gè)零件沖壓或安裝而變?yōu)榈牟考?。?guó)內(nèi)變形高溫合金煉鋼通常采用真空感應(yīng)器+真空自耗兩聯(lián)或真空感應(yīng)器+電渣重熔+真空自稀三聯(lián)的選礦方式。其中三聯(lián)選礦涵蓋VIM+VAR+ESR、VIM+ESR+VAR、NAV+EBM+VAR,采用電渣重爐金屬作為第三次真空電弧重爐的自耗電量極，主要就是為保證合金具有很低的氣體含量。真空感應(yīng)爐(VIM)，最主要且明朗的生產(chǎn)工藝，易于控制雜質(zhì)元素。對(duì)于不不含鋁，鈦等開朗元素較多的合金，必須采用VIM。但通常仍須協(xié)同重熔、單胺等方法進(jìn)一步改成仁義合金偏析，提高純凈度。真空電弧爐(VAR)，也叫作真空自耗爐，用電弧加熱和選礦金屬，其減少了活性元素的損耗，且合金非政府通常較好，但存無(wú)法回來(lái)硫磷夾雜物尺寸大、樹枝晶、表面質(zhì)量高等瑕疵。電渣輕熔爐(ESR)，相等于并并無(wú)電弧自耗爐，熱量來(lái)源于熔渣的電阻熱，其目的就是融合化學(xué)萃取和掌控凝固生產(chǎn)高質(zhì)量鑄錠。易于控制雜質(zhì)成分，操作方式方式直觀，但選礦速度低，且開朗元素不易控制。高溫合金鑄錠在凝固過(guò)程中可以產(chǎn)生較輕微的成分偏析，為降低和提高成分偏析，提高材質(zhì)的光滑性，除改進(jìn)煉鋼工藝外，最重要的技術(shù)措施就是進(jìn)行扁平化處理，通過(guò)高溫下的長(zhǎng)時(shí)間加熱，促進(jìn)溶質(zhì)元素原子的擴(kuò)散遷址，達(dá)致枝晶吃飯與枝晶間元素濃度差異的最小化。4.2鑄造高溫合金種類多我國(guó)鑄造高溫合金從五十年代發(fā)展出的，雖然起步較晚，但是經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展覽會(huì)，已經(jīng)達(dá)致了較低的水平。主要就是以鋼研總院、北京航空材料研究院、中科院金屬所三家機(jī)構(gòu)為代表研發(fā)了一系列有關(guān)牌號(hào)的合金。在航空航天方面，鑄造高溫合金主要應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端關(guān)鍵部件，比如渦輪葉片、導(dǎo)向葉片、燃燒室及整體鑄造導(dǎo)向器和整體渦輪等。4.3鑄造高溫合金發(fā)展歷程20世紀(jì)50年代，真空選礦技術(shù)出現(xiàn)，合金中有害雜質(zhì)和氣體除去，合金成分贏得精確掌控，IN100、BI900等紛紛出現(xiàn)。20世紀(jì)60年代，定向凝固技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了定向柱狀晶和單晶高溫合金的蓬勃發(fā)展，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片使用溫度達(dá)致1700℃以上。隨著工業(yè)的發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)葉片仍須滿足用戶更高的工作溫度和強(qiáng)度建議，以及葉片結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的增加，以致通過(guò)焊接成型的變形高溫合金已無(wú)法滿足要求，鑄造高溫再分后金葉片孕育出而生。與航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片較之，燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片的材料對(duì)耐久性、抗炎腐蝕性建議更高，并使航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片材料無(wú)法輕而易舉用做燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片。燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片長(zhǎng)時(shí)間已已連續(xù)工作在高溫、極容易破損和繁瑣應(yīng)力下，工作環(huán)境十分惡人綠汁江，因此，就可以通過(guò)高度的合金化不斷進(jìn)一步進(jìn)一步增強(qiáng)合金的高溫綜合性能。燃?xì)廨啓C(jī)葉片材料及其成形技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化未有60多年的歷史，20世紀(jì)40-50年代，渦輪葉片以變形鈷（Co）基和鎳（Ni）基為高溫合金為主要用材；50年代中期，隨著真空煉鋼技術(shù)的商業(yè)化，已經(jīng)已經(jīng)開始研究鑄造鎳基合金；60年代，高精度鑄造技術(shù)明朗，并使繁瑣葉片型面及冷卻地下通道設(shè)計(jì)變?yōu)榭赡軐?，通過(guò)內(nèi)嵌合金元素提高材料的非政府結(jié)二重，提高了鑄造高溫合金的高溫強(qiáng)度，并使燃?xì)廨啓C(jī)的入口溫度大幅度提高；70年代，定向凝固柱晶高溫合金已經(jīng)已經(jīng)開始用做航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片；至了90年代后期，定向凝固柱晶和單晶高溫合金已經(jīng)已經(jīng)開始用做重型燃?xì)廨啓C(jī)喊叫葉片。通過(guò)定向凝固技術(shù)，將渦輪葉片的非政府由傳統(tǒng)的等軸晶改進(jìn)為定向柱晶，能夠大大提高渦輪葉片的高溫性能。尤其就是單晶葉片，在定向凝固的過(guò)程中消除了葉片晶界，極大地提高了其高溫塑性性能，且高溫非政府均衡，綜合性能不好。目前，大尺寸單晶空心高溫合金葉片材料及無(wú)余量高精度鑄造技術(shù)就是重型燃?xì)廨啓C(jī)葉片生產(chǎn)技術(shù)最低水平的標(biāo)志。4.4公司鑄造高溫合金業(yè)務(wù)4.4.1高溫合金母合金公司能夠生產(chǎn)涵蓋等軸晶、定向凝固、單晶合金在內(nèi)的幾十種牌號(hào)的母合金，適用于于于650~1100℃范圍內(nèi)的相同溫度環(huán)境。母合金主要供應(yīng)各航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)、船用發(fā)動(dòng)機(jī)精鑄件生產(chǎn)。民品高溫合金母合金主要供應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)廠、其它高精度鑄造廠生產(chǎn)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)。2011年，公司利用募資專項(xiàng)資金及自營(yíng)資金總計(jì)2.24億元積極開展真空水平連鑄高溫合金母合金項(xiàng)目，項(xiàng)目在提升追加新增產(chǎn)能的同時(shí)成功突破高溫合金真空水平連鑄技術(shù)，攻克了高溫移動(dòng)表面的真空密封綜合技術(shù)及高精度連鑄打翻坯技術(shù)，成功研發(fā)了高溫合金真空水平連鑄內(nèi)置技術(shù)及機(jī)械設(shè)備裝備。公司現(xiàn)已充份具備備完全真空環(huán)境下高溫合金煉鋼及連鑄能力，而機(jī)械設(shè)備內(nèi)置技術(shù)可實(shí)現(xiàn)整個(gè)高溫合金家族的高質(zhì)量連鑄成型。2021年，鋼研高納將鑄造合金事業(yè)部門資源整合步入德凱公司，在輕質(zhì)合金生產(chǎn)的同時(shí)也大規(guī)模鑄造高溫合金，高溫合金主要供應(yīng)各航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)、船用發(fā)動(dòng)機(jī)精鑄件生產(chǎn)。4.4.2高精度鑄造合金制品在等軸晶高精度鑄造制品方面，公司具備一流的高溫合金高精度鑄件生產(chǎn)線，并具備高溫合金渦輪機(jī)導(dǎo)向器整體高精度鑄造及重型燃機(jī)用大尺寸高溫合金葉片鑄造等核心技術(shù)，已為航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)研制了多種關(guān)鍵精鑄件，就是我國(guó)關(guān)鍵的高溫合金高精度鑄件研制和生產(chǎn)基地。在母合金制品方面，航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)全系列牌號(hào)全面全面覆蓋，技術(shù)實(shí)力夯實(shí)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，供應(yīng)能力彪悍，全系列產(chǎn)業(yè)鏈能力弘揚(yáng)行業(yè)優(yōu)勢(shì)。公司具備年產(chǎn)強(qiáng)于千噸航空航天用高溫合金母合金及航天發(fā)動(dòng)機(jī)用精鑄件能力，可以分?jǐn)偽覈?guó)幾乎所有品種高溫合金母合金的生產(chǎn)，涵蓋等軸晶、定向凝固、單晶合金在內(nèi)的幾十種牌號(hào)，可以供應(yīng)的航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)基為本涵蓋了我國(guó)所有在研及批產(chǎn)型號(hào)。除供應(yīng)各航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)、船用發(fā)動(dòng)機(jī)精鑄件生產(chǎn)的軍品母合金外，公司民品母合金亦能供應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)廠、其它高精度鑄造廠生產(chǎn)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)。此外，公司生產(chǎn)的母合金可以輕而易舉用做自產(chǎn)高精度鑄件，并使公司具備了鑄造高溫合金全系列產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)交貨能力。技術(shù)積累平添牌號(hào)優(yōu)勢(shì)，未來(lái)市場(chǎng)需求均衡且成長(zhǎng)性強(qiáng)。在高溫合金母合金領(lǐng)域主要以牌號(hào)為除雪，下游客戶運(yùn)用母合金產(chǎn)品時(shí)會(huì)對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行評(píng)估，因?yàn)橄嗤牟牧显谏a(chǎn)過(guò)程中也可以存相同的know-how，所以多數(shù)情況下客戶可以挑選出研發(fā)該合金牌號(hào)的企業(yè)作為供應(yīng)商，鋼研高納充分利用長(zhǎng)期研發(fā)平添的技術(shù)積累，幾乎掌控國(guó)內(nèi)所有牌號(hào)的母合金生產(chǎn)技術(shù)，涵蓋了我國(guó)主要量產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此未來(lái)市場(chǎng)具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性及成長(zhǎng)性。在精鑄件制品方面，公司核心技術(shù)長(zhǎng)期保持行業(yè)領(lǐng)先，下屬單位各司其職滿足用戶軍民多領(lǐng)域市場(chǎng)需求持續(xù)科技攻關(guān)積累實(shí)力雄厚技術(shù)資本，厚積薄發(fā)突破行業(yè)技術(shù)高點(diǎn)。公司自上市至今已掌控4項(xiàng)精鑄件領(lǐng)域核心技術(shù)，多年發(fā)展過(guò)程中公司秉承以研發(fā)為本，在多個(gè)型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金精鑄件的研制過(guò)程中成功解決大尺寸薄壁類鑄件、為叢蘚科扭口蘚鹵異型結(jié)構(gòu)鑄件等一系列高難度精鑄件的生產(chǎn)工藝技術(shù)難題，突破了一系列關(guān)鍵技之術(shù)。以精鑄件領(lǐng)域技術(shù)難度最高的產(chǎn)品單晶葉片為基準(zhǔn)，公司在該領(lǐng)域研制方面處國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，具有單晶渦輪葉片研制全過(guò)程技術(shù)積累，公司研制的DD402單晶合金及渦輪葉片獲得國(guó)家發(fā)明專利、DD407單晶合金空心渦輪葉片已通過(guò)試飛考核并形變?yōu)榱伺可a(chǎn)能力，就是目前我國(guó)少數(shù)可實(shí)現(xiàn)單晶葉片批量生產(chǎn)的廠商之一。此外，公司子公司河北德凱、青島新力通分別專門從事輕質(zhì)合金精鑄件、高溫合金Vergt鑄管及靜態(tài)鑄件的專業(yè)化生產(chǎn)。4.5單晶高溫合金4.5.1單晶高溫合金概況單晶高溫合金就是在等軸晶和定向凝固高溫合金基礎(chǔ)上發(fā)展出的一類一流發(fā)動(dòng)機(jī)葉片材料，目前單晶高溫合金已經(jīng)發(fā)展至第六代。20世紀(jì)80年代初期，合金化理學(xué)說(shuō)和熱處理工藝贏得突破，此時(shí)的工藝可以在定向凝固高溫合金的基礎(chǔ)上完全消除晶界，單晶高溫合金渦輪葉片生產(chǎn)技術(shù)由此問(wèn)世，渦輪葉片的橫跨溫度達(dá)致1030℃左右，第一代單晶高溫合金PWA1480、ReneN4等在多種航空發(fā)動(dòng)機(jī)上獲得廣為應(yīng)用。80年代后期，第二代單晶高溫合金通過(guò)重新加入3%的錸元素，并使渦輪葉片的微觀結(jié)二重穩(wěn)定性進(jìn)一步提高，長(zhǎng)久強(qiáng)度與抗氧化破損能力達(dá)致了一個(gè)較好的平衡，橫跨溫度再次提高30℃左右，達(dá)致了1060℃左右的水平，以PWA1484、ReneN5為代表的第二代單晶高溫合金在一流航空發(fā)動(dòng)機(jī)上贏得大量使用。在第三代單晶高溫合金中，以CMSX-10和ReneN5為基準(zhǔn)，通過(guò)提高原子半徑大的難熔元素的總含量，特別就是重新加入5%以上的錸，其合金成分進(jìn)一步優(yōu)化，渦輪葉片使用溫度達(dá)致1100℃左右，顯著提高了渦輪葉片的高溫塑性強(qiáng)度，并獲得高強(qiáng)度抗熱疲勞、抗氧化和熱腐蝕性能。美國(guó)和日本已先后研制出第四代單晶高溫合金EPM-102和TMS-138，通過(guò)內(nèi)嵌釕，進(jìn)一步提高了合金微觀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增加了長(zhǎng)時(shí)間高溫下的塑性強(qiáng)度，使用溫度提高至了1140℃。目前，日本已成功研制盧圖吉諾區(qū)溫能力更高的第五代、第六代單晶高溫合金TMS-162、TMS-238）。第二代及之后單晶高溫合金與第一代單晶高溫合金較之，一個(gè)顯著的變化就是內(nèi)嵌了金屬錸。錸就是一種稀有元素，其熔點(diǎn)高少于3180℃，就是僅次于鎢（W）的難熔金屬元素，耐熱性萊馬爾縣，在高溫下比較穩(wěn)定。錸的高溫塑性性能優(yōu)于鎢（W）、鉬（Mo）和鈮（Nb）等難熔元素，兼具優(yōu)良的耐磨性及抗炎腐蝕性，非常適用于于于生產(chǎn)工作環(huán)境苛刻的航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，尤其對(duì)高性能渦輪葉片的研制具有關(guān)鍵意義。4.5.2在渦輪盤中的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)動(dòng)機(jī)中順利完成對(duì)氣體的壓縮和膨脹，并且以最高的效率產(chǎn)生彪悍的動(dòng)力回去推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn)，依靠的就是眾多的葉片，因此葉片在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中充分發(fā)揮著至關(guān)重要的促進(jìn)作用。以渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)為基準(zhǔn)，葉片的價(jià)值占趙靜儀少于35%，就是航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中十分關(guān)鍵的構(gòu)成部件。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中，航空葉片數(shù)量在3000-4000片，可以分為風(fēng)扇葉片、壓氣機(jī)葉片、渦輪葉片三大類，又以渦輪葉片的價(jià)值最高，達(dá)致63%，同時(shí)，它也就是渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中生產(chǎn)難度和生產(chǎn)成本最高的葉片。按運(yùn)動(dòng)方式可以分為動(dòng)葉和靜葉。風(fēng)扇和壓氣機(jī)的靜葉稱作整流葉片，渦輪的靜葉稱作導(dǎo)向葉片，渦輪盤上的動(dòng)葉稱作工作葉片。1939年英國(guó)Mond鎳公司首先在20%Cr-80%Ni電熱合金中內(nèi)嵌了少量C和Ti研制出了鎳基合金Nimonic75，隨后又研究出一種所不含Al和Ti合金元素的Nimonic80合金，并于1942年將其成功的用作渦輪葉片材料。1970s，美國(guó)率先在軍民用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上使用PWA1422定向凝固葉片。1980s后第三代發(fā)動(dòng)機(jī)推重比提升至8以上，渦輪葉片已經(jīng)已經(jīng)開始使用第一代SX，PWA1480、RenN4、CMSX-2和我國(guó)DD3，其承溫能力比最差的定向凝固鑄造高溫合金PWA1422存80K的優(yōu)勢(shì)。再加之氣膜冷卻單通道空心技術(shù)，并使渦輪葉片的使用溫度達(dá)致1600-1750K。。第四代渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)采用第二代SXPWA1484、RenN5、CMSX-4、DD6，，通過(guò)內(nèi)嵌Re錸元素，再加之多通道高壓空氣冷卻技術(shù)并使渦輪葉片的使用溫度達(dá)致1800K2000K，在2000K、100h長(zhǎng)久強(qiáng)度少于140MPa。1990s后研制第三代SX存RenN6、CMRX-10、DD9，比第二代SX具有十分明顯的塑性強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)。在繁瑣冷卻地下通道和熱障涂層的防塵下，能承受的渦輪進(jìn)氣口溫度達(dá)致3000K，葉片用金屬間化合物合金在2200K，100h長(zhǎng)久強(qiáng)度少于100MPa。目前正在研制的就是以MC-NG、TMS-138為代表的第四代和以TMS-162為代表的第五代SX。其成分特點(diǎn)就是內(nèi)嵌Ru和Pt等代萊稀土元素，顯著提高了SX的高溫塑性性能。第五代高溫合金工作溫度已少于1150℃，已經(jīng)相符理論音速工作溫度1226℃。錸被重新加入高溫合金用做渦輪葉片生產(chǎn)第二代及之后單晶高溫合金與第一代單晶高溫合金較之，一個(gè)顯著的變化就是內(nèi)嵌了金屬錸。錸就是一種稀有元素，其熔點(diǎn)高少于3180℃，就是僅次于鎢（W）的難熔金屬元素，耐熱性萊馬爾縣，在高溫下比較穩(wěn)定。錸的高溫塑性性能優(yōu)于鎢（W）、鉬（Mo）和鈮（Nb）等難熔元素，兼具優(yōu)良的耐磨性及抗炎腐蝕性，非常適用于于于生產(chǎn)工作環(huán)境苛刻的航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，尤其對(duì)高性能渦輪葉片的研制具有關(guān)鍵意義。錸就是鎳基單晶高溫合金中最有效率的固溶強(qiáng)化元素之一，其女性主義于在基體中集中，形成的錸原子團(tuán)約1nm且短程有序，這種原子團(tuán)簇的強(qiáng)化能力較傳統(tǒng)固溶強(qiáng)化手段更加著重。此外，錸的重新加入還能功不可沒(méi)增加其他合金元素的擴(kuò)散效率、減少單晶鑄件的晶粒瑕疵和表面再結(jié)晶、提高合金的抗熱腐蝕性能等促進(jìn)作用。以國(guó)內(nèi)研制的單晶高溫合金為基準(zhǔn)，第一代單晶高溫合金DD3未內(nèi)嵌錸，第二代單晶高溫合金DD6內(nèi)嵌了2%的錸，第三代單晶高溫合金DD9內(nèi)嵌了4.5%的錸。研究結(jié)果顯示，在同等溫度和壓力的測(cè)試條件下，DD9合金的塑性開裂壽命幾乎就是DD6合金的兩倍。隨著人們對(duì)錸的重新認(rèn)識(shí)不斷深入，其已變成單晶高溫合金中不可或缺的關(guān)鍵元素，目前日本研制的最新一代單晶高溫合金TMS238中，錸的含量已提升至6.4%。鑒于錸在航空航天領(lǐng)域的重要性，各國(guó)均將錸視為戰(zhàn)略資源，但是其儲(chǔ)量稠密，加工困難，導(dǎo)致價(jià)格高昂，制約了其在航空航天領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布的《礦產(chǎn)品全文2023》，2022年全球錸的產(chǎn)量為58噸，同比下降2.52%。其中智利產(chǎn)量最多，達(dá)致29噸，市場(chǎng)份額為50%；波蘭、美國(guó)、烏茲別克斯坦、韓國(guó)、中國(guó)產(chǎn)量分別為9.5、9、4.9、2.8和2.5噸，產(chǎn)量占比分別為16.4%、15.5%、8.4%、4.8%和4.3%。目前，美國(guó)通過(guò)長(zhǎng)期合約的形式，寡頭寡頭壟斷了涵蓋智利在內(nèi)的大部分錸供給，每年從智利、哈薩克斯坦等國(guó)進(jìn)口大量的錸資源。除了儲(chǔ)量稠密和價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)外，錸也就是有害的流形YCl二者（TCP）的關(guān)鍵形成元素，重新加入過(guò)量的錸對(duì)單晶高溫合金非政府的穩(wěn)定性不利，還可以在合金經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期高溫服役后增加合金的持久性能，從而快速合金的失靈。因此，從第四代單晶高溫合金已經(jīng)已經(jīng)開始，釕（Ru）被當(dāng)作解決TCP的途徑重新加入至單晶高溫合金中。但是，釕的重新加入可以能導(dǎo)致流形筑底回落的發(fā)生，尤其就是在高溫下，可以影響單晶高溫合金的塑性開裂壽命。此外，錸的密度為21.0g/cm3，僅次于鋨（Os）、銥（Ir）和鉑（Pt），如此高的密度與渦輪葉片設(shè)計(jì)輕質(zhì)化的趨勢(shì)背道而馳。由此可見，全球范圍內(nèi)對(duì)于渦輪葉片材料的研究從未暫停。4.5.3鎳基高溫合金單晶葉片的發(fā)展鎳基鑄造高溫合金發(fā)展可以分為三個(gè)階段：（1）在鎳基高溫合金發(fā)展初期，通過(guò)適當(dāng)調(diào)整和內(nèi)嵌合金成分完全能夠滿足用戶渦輪葉片材料的設(shè)計(jì)建議，而鑄造過(guò)程對(duì)提高葉片性能貢獻(xiàn)并不小。（2）隨著鎳基高溫合金的發(fā)展，僅僅靠合金成分的發(fā)展無(wú)法適應(yīng)環(huán)境葉片材料性能的進(jìn)一步建議，于是合金的鑄造過(guò)程控制也變成材料技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵。（3）隨著鎳基高溫合金的穩(wěn)步發(fā)展，高溫合金的使用溫度已經(jīng)相符音速，通過(guò)調(diào)整合金成分回去提升合金性能的空間已變得十分非常非常有限，因此必須通過(guò)采用新工藝，如定向凝固技術(shù)回去提升合金性能。鎳基單晶高溫合金的成分特點(diǎn)和二者共同共同組成：高溫合金根據(jù)基體元素的種類，可以分為鐵基、鎳基、鈷基，進(jìn)一步細(xì)分為鑄造、細(xì)工所造、粉末冶金宏觀結(jié)構(gòu)。鎳基合金相對(duì)于其他兩類高溫合金具有更好的高溫性能，能夠在嚴(yán)苛的高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作。鎳基高溫合金中至少所不含50%的Ni，其FCC結(jié)構(gòu)并使其對(duì)部分合金元素具有很高的兼容性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中所內(nèi)嵌的合金元素?cái)?shù)量往往多于10種。對(duì)所內(nèi)嵌合金元素的共同性進(jìn)行分類：（1）Ni、Co、Fe、Cr、Ru、Re、Mo、W為第一類元素，作為奧氏體均衡化元素。（2）Al、Ti、Ta、Nb的原子半徑非常大，促進(jìn)了化合物Ni3(Al、Ti、Ta、Nb)等強(qiáng)化相的形成，為第二類元素。（3）B、C、Zr為第三類元素，它們的原子尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Ni原子尺寸，極容易偏析至相的晶界，功不可沒(méi)晶界強(qiáng)化的促進(jìn)作用。鎳基單晶高溫合金的二者主要為：二者、’二者、碳化物二者、流形YCl二者(TCP二者)。二者：相是晶體結(jié)構(gòu)為FCC的奧氏體二者，就是Cr、Mo、Co、W、Re等元素溶鎳中形成的固溶體。’二者：’相是FCC的Ni3(Al,Ti)金屬間化合物，作為結(jié)晶二者形成并與基體二者保持一的定的共格關(guān)系和相差懸殊度，所含Al、Ti、Ta等元素。碳化物二者：從第二代鎳基SX已經(jīng)已經(jīng)開始重新加入少量的C導(dǎo)致碳化物的出現(xiàn)。少量碳化物仲貧原產(chǎn)在基體中，在一定程度上提高了合金的高溫性能。通常分為MC、M23C6、M6C三種。TCP二者：在服役老化的情況下，過(guò)量的Cr、Mo、W、Re等難熔元素促進(jìn)了TCP二者的劃，TCP通常以板的形式形成，板狀結(jié)構(gòu)對(duì)延性、塑性、疲倦性能存負(fù)面影響，TCP相是塑性開裂的裂紋源之一。4.5.4單晶葉片技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域定向凝固和單晶葉片的應(yīng)用領(lǐng)域就是國(guó)內(nèi)外一流發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵標(biāo)志。因此，從60年代中期起至至，我國(guó)已經(jīng)已經(jīng)開始研究定向凝固技術(shù)。所謂定向凝固，就是掌控合金凝固過(guò)程，并使其沿一定方向生產(chǎn)，最終的非政府沒(méi)有橫向晶界，進(jìn)而具有出眾的力學(xué)性能。以航材院為代表，從加裝設(shè)備至引進(jìn)設(shè)備，研制成功功率降低法和鑄型移動(dòng)法定向技術(shù)。80年代初期的研究又成功地發(fā)展完善了具有我國(guó)特色的單晶葉片定向凝固技術(shù)。作為鑄造高溫合金的前沿方向，單晶高溫合金一直就是研究的熱點(diǎn)。由于沒(méi)有晶界存在，因此其性能出眾，能夠承受更高的溫度和更苛刻的環(huán)境。國(guó)內(nèi)在單晶方面，刊發(fā)展了一種與國(guó)外同類技術(shù)有所不同的雙價(jià)值觀念控制法，為此，設(shè)計(jì)出了一種特定的螺旋選晶器，贏得了較好的效果。隨著鑄造高溫合金及凝固技術(shù)的發(fā)展，依靠合金化提高合金的性能已經(jīng)受到限制，于是出現(xiàn)了定向凝固工藝。定向凝固工藝消除了旋轉(zhuǎn)軸應(yīng)力軸的橫向晶界，并使鑄造合金的力學(xué)性能上了一個(gè)臺(tái)階。隨后發(fā)展的就是消除全部的晶界，即為為單晶高溫合金。定向凝固合金比普通鑄造合金性能大幅提高，比如在MAR-M200合金基礎(chǔ)上研制成功的定向凝固合金PWA1422具有較好的高溫塑性開裂和塑形，熱疲倦性能比原合金提高約5倍，單晶工藝并使合金熱強(qiáng)性進(jìn)一步提高（30℃）。5.高溫合金行業(yè)分析高溫合金就是另一類在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力促進(jìn)作用下長(zhǎng)期工作的一類金屬材料，具有出眾的高溫強(qiáng)度、較好的抗氧化和抗熱腐蝕性能、較好的疲倦性能、斷裂韌性等綜合性能。按照基體元素，高溫合金可以分為鐵基高溫合金（14.3%）、鎳基高溫合金（80%）和鈷基高溫合金（5.7%）。鐵基高溫合金使用溫度通常就可以達(dá)致750~780℃，難以滿足用戶當(dāng)前下游領(lǐng)域?qū)Ω邷夭牧铣惺芨邷啬芰Φ慕ㄗh。鈷基高溫合金雖然耐熱性能較好，但由于鈷資源產(chǎn)量比較太太少，加工比較困難，整體用量不多。按照制備工藝，高溫合金可以分為變形高溫合金（70%）、鑄造高溫合金（20%）和粉末高溫合金（10%）。變形高溫合金指可以進(jìn)行熱、熱變形加工，具有較好的力學(xué)性能和綜合強(qiáng)度、韌性，具有較低的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金；鑄造高溫合金指用鑄造方法輕而易舉制備零部件的一類合金；粉末高溫合金就是指以粉末冶金工藝制成的高溫合金。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2020年全球高溫合金市場(chǎng)規(guī)模為137億美元，預(yù)計(jì)2024年將達(dá)到173億美元，2020-2024年年均復(fù)合增長(zhǎng)率6%。2015-2021年，中國(guó)高溫合金市場(chǎng)規(guī)模由78億元逐年擴(kuò)大至219億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率18.77%，預(yù)計(jì)未來(lái)高溫合金需求將繼續(xù)保持較快增長(zhǎng)。目前，國(guó)內(nèi)高溫合金生產(chǎn)企業(yè)主要包括三類：以撫順特鋼、寶鋼特鋼、長(zhǎng)城特鋼為代表的特鋼企業(yè)；以鋼研高納、北京航材院、中科院金屬所為代表的研究生產(chǎn)基地；以圖南股份、中洲特材、隆達(dá)股份為代表的民營(yíng)企業(yè)。國(guó)際高溫合金生產(chǎn)企業(yè)主要包括PCC、Carpenter、Allegheny、Haynes等。從下游市場(chǎng)需求來(lái)看，目前高溫合金消費(fèi)占比最高的三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域分別就是航空航天、電力和機(jī)械，占比分別為55%、20%和10%。工業(yè)、汽車和石油石化等行業(yè)消費(fèi)占比較小，分別為7%、3%和3%。近年來(lái)我國(guó)高溫合金產(chǎn)量不斷攀升的同時(shí)，市場(chǎng)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)數(shù)據(jù)，2019年我國(guó)高溫合金市場(chǎng)規(guī)模達(dá)致170億元，同比快速增長(zhǎng)34%，同年市場(chǎng)產(chǎn)量為2.8萬(wàn)噸，同比快速增長(zhǎng)29%。2021年我國(guó)高溫合金產(chǎn)量少于3.8萬(wàn)噸，同比減至長(zhǎng)15.2%，市場(chǎng)規(guī)?？傆?jì)280億元。預(yù)計(jì)我國(guó)2023年高溫合金總市場(chǎng)規(guī)?？傆?jì)507億元，增長(zhǎng)速度高少于30%。較2021年市場(chǎng)規(guī)模低于將近一倍，也充分反映出高溫合金市場(chǎng)Saucourt能在不斷被發(fā)掘，市場(chǎng)空間非常小。從國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)量情況來(lái)看，據(jù)估計(jì)，2021年國(guó)內(nèi)5家主要高溫合金企業(yè)理論產(chǎn)量總計(jì)約2.3萬(wàn)噸，國(guó)內(nèi)企業(yè)2021年高溫合金產(chǎn)量約為3.8萬(wàn)噸，5家企業(yè)總產(chǎn)量比重為60.5%，行業(yè)集中度不高。5.1軍工領(lǐng)域市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)助推產(chǎn)品回升5.1.1航空領(lǐng)域高溫合金最早用做航空發(fā)動(dòng)機(jī)，在現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，高溫合金材料的用量占到至發(fā)動(dòng)機(jī)總重量的40%～60%，主要用做四大熱端部件：燃燒室、導(dǎo)向器、渦輪葉片和渦輪盤，此外，還用做機(jī)匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)升力和推重比的增大，渦輪入口溫度不斷提高，建議適度零件用高溫合金的力學(xué)性能不斷提高。因此，隨著高溫合金材料性能提升，高溫合金在發(fā)動(dòng)機(jī)上的使用量愈來(lái)愈多。J79發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金的使用量?jī)H占10%，F(xiàn)100發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金的使用量劇增至51%，至第三代殲擊機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī)F110，高溫合金的使用量進(jìn)一步提高至55%。隨著我國(guó)乃至全球軍用和民用飛機(jī)的升級(jí)換代，高溫合金在航空領(lǐng)域的使用量將可以進(jìn)一步提高。隨著我國(guó)軍事工業(yè)的快速發(fā)展，裝備的飛機(jī)數(shù)量大幅上升。未來(lái)隨著三代機(jī)、免試機(jī)、艦載機(jī)、教練機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、四代機(jī)等的大規(guī)模列裝，將助推有關(guān)型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展，而航空發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的每次突破，將助推該型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)步入快速增長(zhǎng)期，從而助推高溫合金快速增長(zhǎng)。我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)將具備寬闊的市場(chǎng)前景，從而提著喊叫高溫合金的市場(chǎng)需求。（1）代際結(jié)構(gòu)更新從代際結(jié)構(gòu)看一看，我國(guó)三代半及四代戰(zhàn)機(jī)占到至總量比例極低，我國(guó)空軍和美國(guó)較之還存在結(jié)構(gòu)劣勢(shì)，結(jié)構(gòu)性升級(jí)加裝的市場(chǎng)需求強(qiáng)烈。據(jù)WorldAirForce2022數(shù)據(jù)，目前我國(guó)以殲擊機(jī)-7、殲擊機(jī)-8為代表的二代戰(zhàn)斗機(jī)占到至比達(dá)至46.75%，以殲擊機(jī)-10、殲擊機(jī)-11/16、及殲擊機(jī)-15為主的三代戰(zhàn)機(jī)占比51.67%，四代機(jī)占比僅為1.58%；而美軍現(xiàn)役已并并無(wú)二代戰(zhàn)斗機(jī)，其三、四代機(jī)型占比分別為82.62%和17.38%。我國(guó)目前仍須通過(guò)代際結(jié)構(gòu)升級(jí)變大小與國(guó)外一流軍用機(jī)發(fā)展差距，第三、四代新型一流航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)需求料大幅提高，新型發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金用量不斷增加，同時(shí)考量備發(fā)及維修環(huán)節(jié)將進(jìn)一步提高高溫再分后金市場(chǎng)需求預(yù)期。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)維修適度快速增長(zhǎng)由于新增列裝加之定期維修修改，未來(lái)5年軍用高溫合金總需求528億元，無(wú)機(jī)減至速28%。根據(jù)《世界空軍2021》數(shù)據(jù)說(shuō)明，我國(guó)軍用飛機(jī)總體規(guī)模仍與美國(guó)存非常大差距。在強(qiáng)軍強(qiáng)國(guó)基本政策拒不的前提下，我國(guó)著眼空戰(zhàn)演練、布局新一代飛機(jī)列于于裝有盼望大幅提高列裝規(guī)模，多種下游主戰(zhàn)型號(hào)料在十四五期間保持高速快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)?？紤]到相同型號(hào)飛機(jī)布局發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量及單價(jià)，高溫合金占到至發(fā)動(dòng)機(jī)總成本約18%，未回去五年新增高溫合金市場(chǎng)需求139億元；未明在發(fā)動(dòng)機(jī)平均值10年的使用壽命周期中，發(fā)動(dòng)機(jī)仍須大修1次，普通維修2-3次；其中大修價(jià)值量占到至整機(jī)價(jià)值的50%，普通佩議和10%-15%，預(yù)估新增飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)前五年維修占到至整體的20%，未來(lái)5年維修市場(chǎng)高溫合金總需求389億，二者合計(jì)528億元，無(wú)機(jī)增長(zhǎng)速度28%。5.1.2燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)就是高溫合金的另一關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域。燃?xì)廨啓C(jī)裝置就是一種以空氣及燃?xì)鉃榇卫少|(zhì)的旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)的基本原理與蒸汽輪機(jī)很相似，相同處就是工質(zhì)不是蒸汽而是燃料加熱后的煙氣。燃?xì)廨啓C(jī)主要存以下優(yōu)點(diǎn)：（1）體積小，結(jié)構(gòu)緊湊。燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)較為緊湊型,有利于船舶機(jī)艙的布置,同時(shí)并使船舶可以騰出更多的容積不易營(yíng)運(yùn),也有利于高性能船舶的設(shè)計(jì)。以LM2500+船用燃?xì)廨啓C(jī)為基準(zhǔn),通過(guò)使用輕質(zhì)材料和憑借航空燃?xì)鉁u輪機(jī)的固有功率密度,其重量比同等柴油發(fā)動(dòng)機(jī)輕74%,所占空間約就是同等柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的1/3。（2）噪音低，運(yùn)動(dòng)平衡，振動(dòng)小。燃?xì)廨啓C(jī)由于就是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，工作時(shí)低頻振動(dòng)較太太少，并使低頻噪音明顯弱化。特定的噪音防護(hù)系統(tǒng)(箱裝體結(jié)構(gòu)),增加了機(jī)艙的噪音水平,提高了機(jī)艙工作環(huán)境。（3）NOx、SOx等有毒氣體排放量太太少。隨著IMO(InternationalMaritimeOrganization)對(duì)船舶廢氣排放量的建議越來(lái)越苛刻,船用柴油機(jī)仍須加裝繁瑣的設(shè)備就可以滿足用戶這一建議。比如說(shuō)設(shè)計(jì)優(yōu)化的燃燒室,改進(jìn)燃油系統(tǒng),采用燃油灌水、乳化油或廢氣再循環(huán),選擇性催化劑轉(zhuǎn)換成反應(yīng)處理排放量廢氣等。這些措施的推行既增加了動(dòng)力系統(tǒng)的容積和重量,也增加了投資和成本。船用燃?xì)廨啓C(jī)由于可以采用變大幾何燃燒室技術(shù)、分級(jí)加熱室技術(shù)、貧油進(jìn)度表混合進(jìn)度表加熱加熱技術(shù)、催化劑加熱技術(shù)、輕而易舉噴氣燃燒室技術(shù)、氣門駐防時(shí)間燃燒室技術(shù)、富油加熱快速淬熄貧油燃燒室等高效率低污染加熱技術(shù)等,有害氣體排放量太太少,更符合環(huán)保的建議。（4）單機(jī)功率大，功率重量比大，再生制動(dòng)加速性不好,從冷態(tài)再生制動(dòng)至極速工況僅仍須2min。（5）潤(rùn)滑油消耗低，維修保養(yǎng)量小，管理人員太太少。燃?xì)廨啓C(jī)就是掉頭部件,主要運(yùn)動(dòng)部件太太少,又設(shè)計(jì)成模件結(jié)構(gòu),因此燃?xì)廨啓C(jī)所需的船上維修量小,人員配備也適度減少。（6）可靠性高,可利用率高。船用燃?xì)廨啓C(jī)具有較低的可靠性(>99.5%)及可利用率(97.5%)。（7）初期投資費(fèi)用低。大力大力推進(jìn)裝置的初期投資費(fèi)用涵蓋主發(fā)動(dòng)機(jī)、輔助系統(tǒng)，和涵蓋底座在內(nèi)的安裝費(fèi)用。在保持相同功率的情況下，對(duì)功率建議在10~20MW的柴油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)來(lái)說(shuō)，其大力大力推進(jìn)系統(tǒng)的投資費(fèi)用差不多；在20MW以上時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)的初期投資費(fèi)用較柴油機(jī)低。5.2民用高溫合金市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)由于高溫合金在民用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，高溫合金在民用使用量早已多于了軍用使用量。目前，高溫合金民用主要用在核電、熱成型模具、渦輪渦輪、煙氣輪機(jī)、玻璃工業(yè)、火力發(fā)電、石油化工、冶金工業(yè)、垃圾焚燒和油氣開采。其中比較存應(yīng)用領(lǐng)域前景的就是渦輪渦輪、火力發(fā)電、核電、油氣開采和垃圾焚燒。5.2.1電力領(lǐng)域在電力領(lǐng)域，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電在世界上已廣為應(yīng)用領(lǐng)域，其發(fā)電容量占到至世界總發(fā)電容量的11%。近些年來(lái)，世界上發(fā)達(dá)國(guó)家常規(guī)攜手循環(huán)發(fā)電贏得快速發(fā)展；每年新增的聯(lián)再分后循環(huán)機(jī)組總裝機(jī)容量約占火電總新增容量的40%～50%。當(dāng)今世界上單臺(tái)燃機(jī)最大功率已少于250MW，攜手循環(huán)總功率達(dá)350MW?，F(xiàn)在燃?xì)廨啓C(jī)正向著大功率、高加熱溫度發(fā)展。燃?xì)?蒸汽攜手循環(huán)已經(jīng)變成世界上火電建設(shè)的關(guān)鍵組成部分。燃?xì)猓羝麛y手循環(huán)發(fā)電已變成世界潮流。5.2.2原子能工業(yè)市場(chǎng)原子能工業(yè)使用的高溫合金包括：燃料元件包殼材料、結(jié)構(gòu)材料和燃料棒定位格架，高溫氣體爐熱交換器等，均是其他材料難以代替的。目前核電站蒸發(fā)器“U”形管部分依靠進(jìn)口，國(guó)內(nèi)寶鋼、長(zhǎng)城特鋼和久立特材研制成功了蒸發(fā)器“U”形管。國(guó)產(chǎn)核電裝備的應(yīng)用，也將帶動(dòng)核電裝備零部件供應(yīng)市場(chǎng)。根據(jù)我國(guó)核電站建設(shè)規(guī)劃，我國(guó)近十年內(nèi)原子能工業(yè)方面需要高溫合金材料總共約6000噸，價(jià)值約24億元。但隨著核電發(fā)電設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，將帶動(dòng)對(duì)國(guó)產(chǎn)高溫合金的需求。核電市場(chǎng)有望受益于“碳中和”增加裝機(jī)容量，高溫合金應(yīng)用于燃燒元件領(lǐng)域跟隨放量，未來(lái)5年市場(chǎng)容量18億。核電站內(nèi)部燃燒殼材料、燃燒棒定位格架、高溫氣體熱交換器等關(guān)鍵部件都需用到高溫合金，考慮到我國(guó)“碳中和”對(duì)清潔能源規(guī)劃及我國(guó)核電站裝機(jī)建設(shè)，高溫合金預(yù)計(jì)將跟隨核電站建設(shè)持續(xù)放量。中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)，截至2021年，我國(guó)49臺(tái)運(yùn)行核電機(jī)組總裝機(jī)容量為5103萬(wàn)千瓦，發(fā)電量3662億千瓦時(shí)。假設(shè)未來(lái)5年核電在建機(jī)組2座，每座裝機(jī)容量為100萬(wàn)千瓦，平均每年高溫合金需求量約為1800噸，市場(chǎng)規(guī)?？傆?jì)約為18億元。2020年6月，中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布《中國(guó)核能發(fā)展報(bào)告（2020）》提出，“十四五”及中長(zhǎng)期，核電建設(shè)有望按照每年6-8臺(tái)持續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)，到2025年，在運(yùn)核電裝機(jī)達(dá)到7000萬(wàn)千瓦，在建3000萬(wàn)千瓦。假設(shè)未來(lái)每年新增500萬(wàn)千瓦核電機(jī)組，則預(yù)計(jì)帶來(lái)的年高溫合金需求量為2500噸。5.2.3汽車領(lǐng)域汽車廢氣增壓器渦輪也就是高溫合金材料的關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域。目前，國(guó)外的重型柴油機(jī)增壓器布局率僅100%，中小型柴油機(jī)也在不斷地增大其布局比例，比如英、美、法等國(guó)家已少于80%左右。廢氣渦輪增壓器具有減少有害排放量、增加噪聲污染、提高機(jī)械效率僅、提升功率等優(yōu)點(diǎn)。目前，我國(guó)渦輪增壓器生產(chǎn)廠家所采用的渦輪葉輪多為鎳基高溫合金渦輪葉輪，它和渦輪軸、壓氣機(jī)葉輪共同共同共同組成一個(gè)轉(zhuǎn)子。車用高溫合金主要應(yīng)用于汽車渦輪增壓器。渦輪渦輪技術(shù)就是提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率、增加油耗、減少?gòu)U氣排放量的關(guān)鍵手段。渦輪渦輪就是增壓器的核心部件，其耐磨溫度和并使用壽命同意了整個(gè)增壓器的工作溫度和穩(wěn)定性。隨著增壓器的輸出功率提高、體積減小，其使用溫度逐漸升高，目前排氣溫度已少于1000℃以上，世界各國(guó)廣為將渦輪渦輪材料由耐熱鋼升級(jí)為鑄造鎳基高溫合金，國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用K213、K418、K419、K4002等牌號(hào)合金。隨著國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)量的提升以及國(guó)內(nèi)渦輪渦輪車型占比持續(xù)提升，高溫再分后金消費(fèi)量將持續(xù)上漲。5.2.4油井上加采用高溫合金近年來(lái)，隨著我國(guó)易開發(fā)油氣藏的日漸枯竭及油氣需求量的快速攀升，我國(guó)石油天然氣戰(zhàn)略的中心逐漸由東部向西部的塔里木、準(zhǔn)格爾和四川盆地轉(zhuǎn)移。由于我國(guó)西部各主要含油氣盆地普遍存在地質(zhì)條件復(fù)雜和油藏埋藏深的特點(diǎn)，深井、超深井成為勘探開發(fā)這部分油氣資源的唯一手段。深井超深井技術(shù)就是為滿足地層深部油氣勘探開發(fā)需求而迅速發(fā)展起來(lái)的特色鉆井技術(shù)。深井通常是指完鉆井深為4500-6000米的井，超深井通常指完鉆井深為6000米以上的井。由于石油和天然氣開采，特別是深井開采工作環(huán)境惡劣，需要使用鎳基高溫合金。深井油氣開采主要存在以下惡劣環(huán)境：首先，井下處于低PH值酸性環(huán)境，有水溶液腐蝕，還有沙子的磨蝕。其次，氯化物濃度高，每升水溶液中最高可達(dá)300g以上，典型的氯化物是氯化鈉；第三，有硫化氫氧體存在，最大氣體分壓可達(dá)10.5MPa；第四，還有二氧化碳存在，其最大氣體分壓可達(dá)14MPa；第五，井下還有元素S存在，第六，井下溫度波動(dòng)在0-218℃范圍，經(jīng)常在4-149℃范圍，因此，井下處于高壓、高溫腐蝕環(huán)境，而且還有腐蝕發(fā)生，在溫度高于室溫時(shí)，腐蝕更加嚴(yán)重，因此，不銹鋼，甚至蒙耐爾合金都不能解決油氣井中嚴(yán)重的腐蝕和磨蝕問(wèn)題，只能采用鎳基高溫合金才能滿足現(xiàn)代油氣開采需求。目前國(guó)內(nèi)只有寶鋼能夠部分產(chǎn)品，久立特材也實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。目前，在國(guó)內(nèi)已探明的天然氣田中，高含硫氣田有100多個(gè)，占總數(shù)的近一半，僅四川盆地，就有各類高含硫氣田20多個(gè)。預(yù)計(jì)隨著中西部油氣資源的開發(fā)，油氣開發(fā)用鎳基合金鋼管需求將會(huì)快速增長(zhǎng)。5.2.5化工方面應(yīng)用領(lǐng)域化工工藝管道耐腐蝕材質(zhì)也相應(yīng)的有多種選擇，才能適應(yīng)不同生產(chǎn)工藝的要求，目前除了傳統(tǒng)的金屬管材，還有化工玻璃、塑料以及各種復(fù)合型管材，不同類型的管材具有各自的耐腐蝕優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用的局限性，需要根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要進(jìn)行科學(xué)的選擇和搭配使用。目前較常見的化工工藝管材耐腐蝕材質(zhì)包括不銹鋼、塑料、硼硅玻璃以及合成樹脂。而根據(jù)不同的化工生產(chǎn)工藝要求又有多種不同規(guī)格和性能的管材。其中僅不銹鋼管材就有適用于不同工作條件、添加了不同合金成分的管材。此外，由于生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了具有良好的物理機(jī)械性能和耐腐蝕性能的高溫合金耐腐蝕管材，充分發(fā)揮金屬材料優(yōu)越的機(jī)械性能，將合成樹脂、玻璃和塑料等材質(zhì)與不銹鋼緊密結(jié)合，制造出了具有廣泛適用性和優(yōu)良機(jī)械性能的化工工藝管材，克服了硼硅玻璃的易破裂、不銹鋼無(wú)法耐受鹽酸等含氯介質(zhì)腐蝕以及非金屬材料的強(qiáng)度、剛度不足等缺陷，讓各種材質(zhì)充分發(fā)揮其面對(duì)特定種類介質(zhì)和生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢(shì)，給化工企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。其中具有代表性的企業(yè)是中洲特材，近三年來(lái)中洲特材主要生產(chǎn)的變形高溫耐蝕合金與鑄造高溫耐蝕合金占總營(yíng)業(yè)收入70%以上，且近三年仍有占比上升趨勢(shì)，營(yíng)業(yè)總收入及產(chǎn)量也在逐年攀升，耐蝕合金在化工行業(yè)需求也在明顯增加。6.輕金屬料變成公司關(guān)鍵業(yè)務(wù)公司子公司河北德凱主要專門從事航空航天、兵器、艦船和電力行業(yè)所需的以輕質(zhì)合金居多的一流材料研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。目前，河北德凱的凈資產(chǎn)大約1億元，總股本6000萬(wàn)元。公司的定座落在為國(guó)內(nèi)和國(guó)外航空航天、雷達(dá)通信領(lǐng)域提供更多更多高端鋁合金、鎂合金及鈦合金輕質(zhì)金屬材料精確成型構(gòu)件。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)變成國(guó)內(nèi)航空航天領(lǐng)域鋁合金熔模鑄造技術(shù)水平最高，國(guó)內(nèi)唯一可以同時(shí)同時(shí)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化鎂合金熔模鑄造生產(chǎn)，鈦合金鑄造技術(shù)國(guó)內(nèi)一流，具有獨(dú)有特色的輕質(zhì)合金熔模鑄造