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高温合金的应用领域有哪些以及性能

时间:2021-08-21 09:49   点击:
 
高温合金的应用领域
       高温合金军工应用占比八成,航空航天是主要需求力量。高温合金因兼具高温和高强度等突出性能,故广泛应用于军用航空、航天发动机、舰船和工业用燃气轮机的核心热端部件。
      高温合金是先进航空发动机的主体材料。涡轮风扇发动机(涡扇发动机)是目前航空发动机的主要类型,高温合金主要应用于燃烧室、导向叶片、涡轮叶片和涡轮盘四大热端零部件以及机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件,其中压气机叶片和涡轮盘主要使用变形高温合金,涡轮叶片主要使用铸造高温合金。航空发动机中高温合金的使用量占比在50%以上。
     高温合金是舰船燃气轮机重要的结构材料。燃气轮机的结构形式与飞机的喷气式发动机相类似,其构造主要由空气压缩机(压气机)、燃烧室、叶轮系统(涡轮机)及回热装置。高温合金主要应用在燃烧室和涡轮叶片上,且与航空高温合金叶片相比,燃气轮机用高温合金的性能要求更严苛。
    高温合金在航天发动机中占据较大比重。航天发动机主要由固体火箭发动机和液体火箭发动机构成,液体火箭发动机是弹道导弹、运载火箭和航天器的主要动力装置,具有比固体火箭发动机易控制、可重复运动等优势,因此应用较广泛。液体火箭发动机主要由燃烧室和喷管、涡轮泵、活门自动器等三大部分组成,燃烧室和涡轮泵因所处工作环境温度较高,故需要采用高温合金材料。
高温合金市场容量
     从全球范围看,据Roskill数据统计,2012年全球高温合金总消费量约为28万吨,占钢铁总消费量的0.02%,占比很小,但市场规模约达100亿美元。高温合金均价约1.6万美元/吨,高端产品价格可达两倍以上,远高于不锈钢和粗钢的价格。
    从国内范围看,2013年高温合金的供给量约1万吨,需求量约3万吨,截止2016年,供给量约2万吨;在2009年国内高端高温合金的需求量约3000吨,假设每年按15%的速度增长,2018年高端高温合金的市场需求将达1万吨以上。
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