Vật liệu hợp kim nhiệt độ cao được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như động cơ hàng không, động cơ ô tô, tuabin khí, năng lượng hạt nhân, hóa dầu, … do khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn nhiệt rất tốt.

đặc trưng

Cái gọi là hợp kim nhiệt độ cao là một loại hợp kim có thể làm việc trong thời gian dài ở nhiệt độ cao trên 600 ° C và một ứng suất nhất định. So với các kim loại truyền thống, vật liệu siêu hợp kim có nhiệt độ cao và độ bền cao về hiệu suất; khả năng chống oxy hóa tốt và chống ăn mòn nhiệt; khả năng chống mỏi tốt, độ dẻo dai khi gãy và độ đàn hồi tốt.

phân loại

Về cơ bản có ba cách để phân chia siêu hợp kim: theo loại nguyên tố ma trận, theo loại cường hóa hợp kim và theo phương pháp tạo vật liệu.

Hợp kim nhiệt độ cao được sử dụng rộng rãi

Phân loại siêu hợp kim

Quá trình chuẩn bị

Các sản phẩm hợp kim ở nhiệt độ cao chủ yếu không được tiêu chuẩn hóa nên quy trình sản xuất phức tạp hơn, nhưng về cơ bản có thể chia thành ba bước: luyện, đúc và gia công nóng. Các luyện kim bột công nghiệp thay thế quá trình đúc bằng ép nóng.

ứng dụng

Hợp kim nhiệt độ cao được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như động cơ hàng không, động cơ ô tô, tuabin khí, năng lượng hạt nhân, hóa dầu, v.v., do khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn nhiệt rất tốt.

Trong số nhiều lĩnh vực ứng dụng, hàng không vũ trụ vẫn chiếm vị trí quan trọng nhất, chiếm 55% tổng nhu cầu, tiếp theo là công nghiệp điện, chiếm 20%.

Tại sao phải chú ý đến đường chia nhỏ của siêu hợp kim?

1. Quan điểm chiến lược: vật liệu siêu hợp kim là vật liệu quân sự chiến lược trong lĩnh vực hàng không vũ trụ

Nâng cao hiệu suất của động cơ hàng không, hiện thực hóa nội địa hóa động cơ hàng không và giải quyết “bệnh tim” của ngành hàng không nước tôi đã trở thành một nhiệm vụ cấp bách ở cấp quốc gia.

đất nước của tôi bắt đầu phát triển hàng không trong nước vào những năm 1960. Sau những thăng trầm, Trung Quốc đã có những bước phát triển vượt bậc từ động cơ tuốc bin phản lực-5 và tuốc bin phản lực-14 sớm nhất đến các động cơ tuốc bin phản lực 10 và tuốc bin phản lực 15 hiện nay. Đặc biệt, việc hoàn thiện động cơ “Taihang” đã tạo ra “ba bước nhảy vọt” của các máy bay quân sự của đất nước tôi từ thế hệ thứ hai sang thế hệ thứ ba, từ động cơ phản lực sang động cơ phản lực cánh quạt và từ lực đẩy trung bình sang lực đẩy lớn. Nó có khả năng phát triển độc lập các động cơ quân sự có lực đẩy cao. Tuy nhiên, vẫn còn hai vấn đề lớn đối với hàng không nội địa:

1) So với động cơ nước ngoài, người ta thấy rằng tỷ số lực đẩy trên trọng lượng của động cơ tuốc bin phản lực trong nước, chỉ tiêu quan trọng nhất, vẫn thua xa.

Về công nghệ hiện nay, để tăng tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng thì phải tăng nhiệt độ khí. Mỗi khi nhiệt độ của đầu vào tuabin của động cơ hàng không tăng 100 ° C, tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng có thể tăng lên khoảng 10%, hoặc hiệu suất có thể tăng lên cả một thế hệ. Đối với hàng không thương mại, cứ tăng 10% lực đẩy có thể tăng 10% sức chở hành khách; đối với máy bay quân sự, lực đẩy tăng lên của máy bay quân sự sẽ trở nên cơ động và chiến đấu hơn.

Để tăng nhiệt độ hoạt động của động cơ hàng không, phương pháp cốt lõi là sử dụng vật liệu hợp kim chịu nhiệt cao. Lượng hợp kim nhiệt độ cao được sử dụng trong động cơ hàng không tiên tiến đã lên tới hơn 50%, được gọi là “vật liệu nền tảng của động cơ hàng không tiên tiến.”

Hợp kim nhiệt độ cao dùng để chỉ vật liệu hợp kim có thể chống oxy hóa, ăn mòn và rão ở nhiệt độ cao 600-1200 ℃ và có thể làm việc trong thời gian dài dưới ứng suất cơ học cao. Với sự nâng cấp liên tục của các thiết bị hàng không trong tương lai, các yêu cầu về tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng của động cơ hàng không sẽ tiếp tục tăng lên và động cơ sẽ ngày càng phụ thuộc nhiều hơn vào vật liệu siêu hợp kim hiệu suất cao.

Vật liệu mới và quy trình mới sẽ đóng góp hơn 50% vào động cơ với tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng là 12-15. Từ quan điểm của sự phát triển trong tương lai, nó thậm chí có thể chiếm 67%. Do đó, việc phát triển các vật liệu siêu hợp kim hiệu suất cao chất lượng cao và cải thiện cấp độ quy trình của các sản phẩm siêu hợp kim (ví dụ, sự phát triển của quy trình đúc chính xác dạng lưỡi dao từ tinh thể đồng đều, tinh thể định hướng, đến quy trình đơn tinh thể) là một xu hướng tất yếu. cho sự phát triển của ngành công nghiệp siêu hợp kim.

2) Động cơ hàng không của nước tôi vẫn phải nhập khẩu. Có thể nói, siêu hợp kim là một trong những nút thắt cốt lõi quyết định việc động cơ hàng không vũ trụ có thể được sản xuất hàng loạt hay không. Nội địa hóa vật liệu siêu hợp kim là điều kiện tiên quyết đối với động cơ hàng không trong nước.

Liên quan đến các sản phẩm hợp kim nhiệt độ cao trong lĩnh vực ứng dụng hàng không và vũ trụ, các nước phát triển coi chúng là vật liệu quân sự chiến lược, có mức độ độc quyền công nghệ cao và nghiêm cấm xuất khẩu sản phẩm; tuy nhiên, đất nước tôi vẫn có nhu cầu lớn về hợp kim nhiệt độ cao cần phải nhập khẩu từ nước ngoài, điều này đủ để giải thích cho việc hiện tại của nước tôi Các hợp kim nhiệt độ cao trong nước vẫn chưa thể đáp ứng được nhu cầu của ngành hàng không vũ trụ và sự thiếu hụt của chúng. có thể đã trở thành một trong những yếu tố cốt lõi hạn chế việc sản xuất hàng loạt động cơ hàng không vũ trụ ở đất nước tôi.

Hơn nữa, vật liệu siêu hợp kim sản xuất trong nước có khoảng cách nhất định với siêu hợp kim nước ngoài về độ tinh khiết, tính đồng nhất, độ ổn định của lô và giá thành sản xuất. Họ vẫn chưa thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về vật chất của các thiết bị cao cấp, đặc biệt là hàng không. Do đó, hiện thực hóa nội địa hóa vật liệu siêu hợp kim chất lượng cao và hiệu suất cao cũng là một phần quan trọng của ngành công nghiệp động cơ hàng không trong nước.

2. Từ góc độ công nghiệp: các siêu hợp kim hàng không vũ trụ của đất nước tôi đã đi từ nghiên cứu đến một bước ngoặt trong việc nội địa hóa quy mô lớn

1) Mặt cầu: các mẫu vũ khí và thiết bị chủ chốt của nước tôi đã qua giai đoạn phát triển và hoàn thiện trong “Lô” 13 năm lần thứ XNUMX đã bước sang giai đoạn “sản xuất hàng loạt quy mô lớn”.

Theo trật tự quốc tế về “những thay đổi lớn không thể thấy trong một thế kỷ và đang tăng tốc tiến hóa”, sự phát triển của thiết bị quân sự của đất nước tôi đã bước vào giai đoạn bắt kịp nhanh chóng. Định hướng cốt lõi là xây dựng khả năng chiến thắng trong một cuộc chiến tranh quy ước. Do đó, tên lửa và máy bay quân sự có tính chiến thuật trong bối cảnh xây dựng khả năng sẵn sàng chiến đấu. Trang bị là hướng mua sắm trang bị trọng tâm để lấp đầy khoảng trống và tăng cường đào tạo; việc hoàn thành phát triển và hoàn thiện các thiết bị này trong “Kế hoạch 13 năm lần thứ 14” cũng đã đặt nền tảng công nghiệp cho việc mua sắm ồ ạt thiết bị và nguyên liệu đầu nguồn trong thời kỳ “Kế hoạch XNUMX năm lần thứ XNUMX”.

Về tổng thể, sự phát triển của các siêu hợp kim trong nước về cơ bản là phù hợp với trình độ phát triển của động cơ hàng không vũ trụ trong nước.

Do đó, với sự gia nhập dần của các loại máy bay và tàu quân sự mới trong nước trong tương lai, động cơ nội địa sẽ dần đi đầu, và sự phát triển của vật liệu siêu hợp kim trong nước đang mở ra những cơ hội và bước ngoặt quan trọng.

2) Bên cung: siêu hợp kim của nước tôi đã trải qua một quá trình từ bắt chước đến giới thiệu và sau đó là đổi mới độc lập. Hiện nước tôi đã hình thành một cơ sở sản xuất quy mô nhất định với công nghệ và thiết bị tiên tiến hơn, và chúng tôi cũng thấy rằng nhiều công ty liên quan đến siêu hợp kim đang triển khai kế hoạch mở rộng trong thời gian tới. .

Kể từ khi thử nghiệm thành công lò nung siêu hợp kim GH3030 đầu tiên vào năm 1956, đến nay việc nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng siêu hợp kim ở nước tôi đã trải qua hơn 60 năm phát triển. Nhìn lại lịch sử hơn 60 năm, các siêu hợp kim của đất nước tôi đã phát triển từ con số không, từ bắt chước sang đổi mới độc lập, khả năng chịu nhiệt độ của hợp kim thay đổi từ thấp đến cao, áp dụng công nghệ tiên tiến, vật liệu mới được phát triển, sản xuất quy trình liên tục được cải tiến, chất lượng sản phẩm liên tục được nâng cao. Thiết lập và hoàn thiện hệ thống siêu hợp kim của đất nước tôi, để các vật liệu hợp kim nhiệt độ cao cần thiết cho sản xuất và phát triển các ngành công nghiệp hàng không và vũ trụ của đất nước tôi có trụ sở tại đất nước của tôi, đồng thời nó cũng cung cấp các vật liệu nhiệt độ cao cần thiết cho sự phát triển của các lĩnh vực công nghiệp khác. đất nước của tôi đã trở thành quốc gia thứ tư trên thế giới có hệ thống siêu hợp kim sau Hoa Kỳ, Anh và Nga.

Các đơn vị trong nước tham gia sản xuất siêu hợp kim được chia thành ba loại. Một là các doanh nghiệp thép đặc biệt, chẳng hạn như thép đặc biệt Fushun, thép đặc biệt Vạn Lý Trường thành, thép đặc biệt Baosteel, v.v.; Viện kim loại cũng như Steel Research Gona, một nhà sản xuất chuyên nghiệp của Viện Nghiên cứu Gang thép Trung ương và các doanh nghiệp tư nhân như Tunan Co., Ltd. và Jiangsu Longda. Chúng tôi đã thấy rằng nhiều công ty liên quan đến hợp kim nhiệt độ cao đang thực hiện kế hoạch mở rộng trong tương lai gần.

3. Quan điểm về khả năng sinh lời: khối lượng lớn hàng không vũ trụ ở hạ nguồn, vật liệu mới quân sự ở thượng nguồn có lợi hơn

Trước hết hãy nhìn vào tốc độ tăng trưởng của sản lượng: Thuộc tính tiêu thụ là một trong những yếu tố ảnh hưởng cốt lõi đến tốc độ phát triển của dây chuyền thiết bị. Từ quan điểm của thuộc tính tiêu dùng, “siêu hợp kim> động cơ hàng không> máy bay quân sự” được xếp chồng lên nhu cầu thay thế trong nước. Do đó, ngành công nghiệp siêu hợp kim so với hạ nguồn Tốc độ phát triển của thiết bị máy bay quân sự thậm chí còn cao hơn.

So với máy bay quân sự, nhu cầu về động cơ hàng không xuất phát từ việc tăng khối lượng máy bay quân sự, cường độ huấn luyện chiến đấu thực tế tăng lên để tiêu thụ động cơ; So với động cơ hàng không, các bộ phận nhiệt độ cao làm bằng siêu hợp kim thường xuyên được sửa chữa và thay thế hơn, và cũng có logic thay thế nhập khẩu ở nước ngoài. Do đó, tốc độ tăng trưởng của ngành siêu hợp kim so với ngành máy bay quân sự sẽ cao hơn. Các công ty niêm yết hợp kim nhiệt độ cao như ST Fushan Iron and Steel, Steel Research Gona, Tunan Co., Ltd., tốc độ tăng trưởng doanh thu sản phẩm hợp kim nhiệt độ cao của họ sẽ cao hơn đáng kể so với tốc độ tăng trưởng của lắp ráp động cơ hạ nguồn, tức là kinh doanh điện năng hàng không. Ví dụ: CAGR của thu nhập liên quan đến kinh doanh hợp kim nhiệt độ cao từ năm 2014-2019 của Steel Research Gona là 18.4% và CAGR của thu nhập liên quan đến kinh doanh hợp kim nhiệt độ cao của Tunan Co., Ltd. từ năm 2016 đến Năm 2019 là 24.6%, trong khi CAGR của thu nhập từ hoạt động kinh doanh động cơ từ năm 2014 đến 2019 chỉ là 8.0%.

Thứ hai, nhìn vào tốc độ tăng trưởng lợi nhuận: So với lắp ráp hạ nguồn, nguyên liệu đầu nguồn ít bị ảnh hưởng bởi cơ chế định giá sản phẩm quân sự. Chúng là những sản phẩm có hạn sử dụng hơn và do đó có cơ chế định giá tương đối theo định hướng thị trường. Điều quan trọng là vật liệu có nhiều khả năng hình thành hiệu ứng quy mô hơn, vì vậy hợp kim nhiệt độ cao Lợi nhuận của các công ty vật liệu dự kiến ​​sẽ cao hơn so với lắp ráp hạ nguồn.

4. Quan điểm về nhu cầu: thị trường quân sự và dân sự được hướng dẫn chung và nhu cầu đối với các sản phẩm thay thế trong nước rất mạnh

Không chỉ trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, siêu hợp kim còn được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp.

Vật liệu hợp kim nhiệt độ cao ban đầu chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ. Do khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn tuyệt vời, chúng dần dần được ứng dụng vào năng lượng điện, ô tô, luyện kim, sản xuất thủy tinh, năng lượng nguyên tử và các lĩnh vực công nghiệp khác, do đó mở rộng đáng kể các vật liệu hợp kim nhiệt độ cao. Lĩnh vực ứng dụng.

Chia cho nhu cầu hạ nguồn, nhu cầu về siêu hợp kim trong lĩnh vực hàng không vũ trụ chiếm khoảng 55%, tiếp theo là năng lượng và điện chiếm 20%, và sản xuất máy móc chiếm 10%.

Hiện tại, theo nhu cầu sử dụng quân sự và dân sự, nhu cầu về siêu máy bay là 28%. Với sự gia tăng tốc độ hiện đại hóa công nghiệp, siêu hợp kim sẽ có nhiều điểm tăng trưởng trong lĩnh vực công nghiệp, tỷ trọng sử dụng dân dụng sẽ tăng lên, và dư địa thị trường sẽ rất lớn.

Quy mô toàn cầu: Thị trường nước ngoài cho siêu máy bay về cơ bản đã trưởng thành và tốc độ tăng trưởng hàng năm của quy mô thị trường toàn cầu dự kiến ​​sẽ duy trì ở mức khoảng 10%.

Với nhu cầu toàn cầu về vật liệu siêu hợp kim, nhu cầu toàn cầu về siêu hợp kim tiếp tục tăng. Theo Viện Nghiên cứu Công nghiệp Foresight, thị trường siêu hợp kim toàn cầu đạt 12.2 tỷ đô la Mỹ trong năm 2018, YoY + 4.8%. Kể từ năm 2012, ngành công nghiệp siêu hợp kim toàn cầu đã tăng trưởng đều đặn và dự kiến ​​đạt 17.3 tỷ đô la Mỹ vào năm 2024.

Năm 2019, thị trường siêu hợp kim của nước tôi đạt 16.98 tỷ nhân dân tệ, tăng 33.52% so với cùng kỳ năm ngoái. Năng lực sản xuất hợp kim nhiệt độ cao trong nước còn hạn chế và có khoảng cách cung cầu lớn trong thời gian dài.

Theo “Báo cáo khảo sát đặc biệt về thị trường công nghiệp Superalloy Trung Quốc 2020-2026 và lập kế hoạch triển vọng đầu tư”, sản lượng siêu hợp kim của nước tôi năm 2019 là khoảng 27,600 tấn, nhưng nhu cầu thị trường tổng thể về siêu hợp kim là khoảng 48,200 tấn, và chênh lệch cung cầu là 20,600 Tấn. Dựa trên giá trung bình của siêu hợp kim của nước tôi vào năm 2019 là 352,200 nhân dân tệ / tấn, quy mô thị trường của ngành siêu hợp kim của nước tôi là 16.98 tỷ nhân dân tệ, tăng 33.52% so với cùng kỳ năm ngoái. Chúng tôi tập trung vào việc tính toán nhu cầu nội địa đối với siêu hợp kim trong lĩnh vực động cơ hàng không vũ trụ. Về lâu dài, việc nội địa hóa các động cơ hàng không thương mại trong nước cũng sẽ mang lại nhu cầu lớn về siêu máy bay trên thị trường.

Liên kết đến bài viết này : Hợp kim nhiệt độ cao được sử dụng rộng rãi

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Hợp kim nhiệt độ cao được sử dụng rộng rãiPTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Độ chính xác nhanh 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ bao gồm xay xát, tấm kim loại theo thông số kỹ thuật của khách hàng, Có khả năng gia công các bộ phận bằng kim loại và nhựa với dung sai +/- 0.005 mm. cắt laser, khoan,đúc chết, kim loại tấm và dậpCung cấp nguyên mẫu, chạy sản xuất đầy đủ, hỗ trợ kỹ thuật và kiểm tra đầy đủ. ô tôhàng không vũ trụ, khuôn và vật cố định, ánh sáng dẫn,y khoa, xe đạp và người tiêu dùng thiết bị điện tử các ngành nghề. Giao hàng đúng hẹn. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( [email protected] ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *