高温合金材料包括什么(高温合金精密无缝钢管)
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高温合金材料包括什么
1高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料;并具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。
高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性，基于上述性能特点，且高温合金的合金化程度较高，又被称为“超合金”，是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。
按基体元素来分，高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金。
铁基高温合金使用温度一般只能达到750780℃，对于在更高温度下使用的耐热部件，则采用镍基和难熔金属为基的合金。
镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位，它广泛地用来航空喷气发动机、各种工业燃气机最热端部件。
若以150MPA-100H持久强度为标准，而目前镍合金所能承受的最高温度〉1100℃，而镍合金约为950℃，铁基的合金〈850℃,即镍基合金相应地高出150℃至250℃左右。
目前，在先进的发动机上，镍合金已占总重量的一半，不仅涡叶片及燃烧室，而且涡盘甚至后几级压气机叶片也开始使用镍合金。
与铁合金相比，镍合金的优点是:工作温度较高，组织稳定、有害相少及抗氧化搞腐蚀能力大。
与钴合金相比，镍合金能在较高温度与应力下工作，尤其是在动叶片场合。
高温合金精密无缝钢管
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高温合金的性能、应用、其他
航空发动机用高温合金占高温合金需求的一半以上。
随着国内一批新型号航空发动机进入量产，高温合金需求有望快速增长。
以歼10B、歼15、歼16为代表的多款三代半战斗机陆续进入列装，WS-10发动机需求持续增长。
未来几年，随着国产大型运输机运20的投产，大涵道比发动机将进入量产阶段；小涵道比中推、小推航空发动机也将逐步进入量产。
国产航空发动机需求的增长将驱动航空用高温合金需求进入快速增长期。
我们根据测算认为，到2020年，我国高温合金需求约为4万吨，对应市场空间90.5亿元：航空发动机、汽车废气涡轮增压器、核电工业用高温合金需求的增长将驱动行业需求的爆发。
而目前，我国高温合金产能约1.26万吨，实际产量8000-9000吨左右。
高温合金未来7年的需求复合增长率有望超过20%。
高温合金材料是航空发动机首选材料，在现代航空工业的发展中处于不可替代的位置，它的规模发展与否直接决定了航空装备的发展水平。
此外，高温合金也广泛应用于航天发动机的热端部件。
伴随工业化发展，民用高端装备工业对高温合金材料的需求呈不断上升趋势，高温合金的耐高温耐磨耐腐蚀的特点使其在柴油机和内燃机涡轮增压、燃气轮机、能源动力、石油化工、玻璃建材等民用工业中的有广泛的应用，民用工业的高温合金使用量已经提高到20%左右。
1）根据材料成型方式，高温合金可以分为变形高温合金、铸造高温合金（包含普通精密铸造合金、定向凝固合金、单晶合金等）、粉末冶金高温合金（包含普通粉末冶金高温合金和氧化物弥散强化高温合金ODS）；。
3）根据合金强化类型，高温合金可以分为固溶强化型高温合金和时效沉淀强化合金。
高温环境下材料的各种退化速度都被加速，在使用过程中易发生组织不稳定、在温度和应力作用下产生变形和裂纹长大、材料表面的氧化腐蚀等。
高温合金所具有的耐高温、耐腐蚀等性能主要取决于它的化学组成和组织结构。
例如，单晶涡轮叶片的应用显著地推进了航空发动机的进步。
F-22用的航空发动机F119的涡轮转子叶片选用了第三代单晶高温合金PWA1484，该材料本身的最高工作温度为1070℃左右，由于采用了计算流体动力学程序设计制造了超级冷却叶片，使涡轮转子叶片的工作温度提高至1621～1677℃（F100发动机为1400℃），可见工艺创新在材料发展中的重要地位。
航空发动机的技术进步与高温合金的发展密切相关，高温合金是推动航空发动机发展的最为关键的结构材料。
军用航空发动机通常可以用其推重比（推力/重量）综合地评定发动机的水平。
提高推重比最直接和最有效的技术措施是提高涡轮前的燃气温度。
因此高温合金材料的性能和选择是决定航空发动机性能的关键因素。
随着航空装备的不断升级，对航空发动机推重的要求比不断提高，发动机对高性能高温合金材料的依赖越来越大。
军用航空发动机通常以其推重比的大小来综合判定发动机的水平。
提高推重比最直接、最有效的技术措施是提高涡轮前的燃气温度。
用于制造燃烧室的主要材料有高温合金、不锈钢和结构钢；其中用量最大、最为关键的是变形高温合金。
由于传统的高温合金板材受限于合金的熔点的限制，现在基本已经达到其极限使用温度，难以进一步发展。
要使燃烧室用高温合金材料进一步发展，必须研究全新的材料基体和材料制备工艺。
目前国际在研的新材料有碳/碳复合材料、高温陶瓷材料、氧化物弥散强化合金、金属间化合物、高温高强钛合金等。
在熔模精铸技术突破后，铸造高温合金成为了导向叶片的主要制造材料。
近年来，由于定向凝固工艺的发展，用定向合金制造导向叶片的工艺也在试制中；此外，FWS10发动机涡轮导向器后篦齿环制造采用了氧化物弥散强化高温合金。
涡轮叶片是航空发动机上最关键的构件，涡轮叶片的工作环境最恶劣，涡轮叶片在承受高温同时要承受很大的离心应力、振动应力、热应力等。
用于涡轮叶片制造的主材材料是铸造高温合金。
近三十多年来铸造工艺的发展，普通精铸、定向和单晶铸造叶片合金得到了广泛应用。
单晶合金在国际上得到了快速发展，已经发展了五代单晶合金，成为高性能现金航空发动机高温涡轮工作叶片的主要材料；我国在20世纪80年代开始单晶合金研制，根据专著《中国高温合金50年（师昌绪），第二代单晶合金已经在先进发动机中进行使用。
航天发动机中的特殊工作环境要求使其使用材料必须受高温、高压、高的温度梯度变化、高动态载荷和特殊戒指的考验，因此对材料的综合性能和加工性能提出了很高的要求。
高温合金材料已经占据了航天发动机相当大的比重，在发动机中的应用比比例接近总重量的一半，高温合金材料技术的发展直接影响航天发动机研制水平。
随着工业化的推进，工业向高端、大型化发展，高温合金在民用工业中的需求也日益增长。
高温合金合金也是舰船、火车、汽车涡轮增压器叶片及各类工业燃机叶片的优选材料；铁路运输的高速化、造船业的高品质要求（特别是出口造船）、舰艇动力的高效要求、工业燃机应用的高速发展等急需高性能的高温合金母合金。
目前，国内民用工业高温合金占高温合金总需求的20%，而美国50%的高温合金应用于民用工业领域。
燃气轮机的需求增长迅速，除用于发电外，还用于舰船动力、天然气疏松的加气站等。
与航空用高温合金叶片相比，燃气轮机用高温合金的使用寿命长（10万小时），耐热腐蚀、尺寸大，质量要求很高。
2008年中国汽车工业仅涡轮转子对高温母合金的需求就在1,900吨以上。
核电工业使用的高温合金包括：燃料元件包壳材料、结构材料和燃料棒定位格架，高温气体炉热交换器等，均是其他材料难以代替的。
例如，燃料元件包壳管的管壁在工作时需承受600-800℃的高温，需要较高的蠕变强度，因此大量采用高温合金材料。
根据测算，我们认为到2020年，国内高温合金需求约为39275吨，对应市场空间90.5亿元。
假设1：在航空发动机中高温合金占总重量的40%-60%，在先进发动机中这一比例超过50%甚至更多。
我们判断，随着航空工业的继续发展和高温合金材料科技的进步，这一比例还将继续提升。
我们假设高温合金占军用航空发动机重量的60%，占民用航空发动机和其他军机重量的40%。
假设3：高温合金的材料性能、加工难度要高于普通合金和钢材，其材料成型率远低于一般特钢。
我们估计，1）在铸造和轧制过程中材料成型率70-80%左右；2）母合金进行加工时，废品率80%左右，全流程材料利用率15%-20%，我们假设高温合金全流程材料利用率为20%。
根据测算，未来20年我国军用航空发动机高温合金需求为17.75万吨，民用大中型飞机发动机高温合金需求为7.36万吨。
此外，低空开放将有望打开我国通用航空发展的瓶颈，未来20年通用航空保有量超过20000架，以平均1台发动机测算，通用航空发动机高温合金需求为5万吨。
已服役主力舰艇中仅有10艘驱逐舰装备有船用燃机。
分别是2艘052型驱逐舰（装备LM2500），2艘052B型驱逐舰、6艘052C型驱逐舰（装备UGT-25000及QC280）。
其动力配置方式均为柴燃交替动力（CODOG），每舰配备有2台燃机和2台柴油机。
参考LM2500燃气轮机重量，我们假设国产燃气轮机重20吨，高温合金占重量30%，成材率20%，单台国产燃气轮机用高温合金30吨。
按照未来15年将建设5个航母编队（2常+3核）、3个两栖攻击/登陆编队和3个近海防御舰队规模的假设，再考虑到燃机的更新与维护，我们估算未来15年30MW级燃机需求600台，4MW级燃机需求1476台。
通过测算，未来15年燃气轮机高温合金需求达6.23万吨，平均每年4152吨。
高温合金在汽车中主要应用于涡轮增压器的制造，其次包括排气阀、烧嘴、热发生器等零件也会用到高温合金。
涡轮增压系统对燃油效率和性能提升均有明显效果。
涡轮增压是利用发动机排出的废气的能量来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。
当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。
一般而言，加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%60%。
国内涡轮增压器配置率将持续提升，尤其是汽油机涡轮增压器配置率提升空间巨大。
面对与日俱增的环保和能源压力，内燃机节能减排是大势所趋。
涡轮增压是内燃机节能减排的有效手段，其中汽油机节油效果5-10%，柴油机节油效果10-20%左右。
2012年我国内燃机涡轮增压器综合配置率为6.7%；其中车用柴油机配置率为62%，未来的增长点主要来自于轻卡装配率提升；而车用汽油机配置率仅5%左右，未来提升空间巨大。
根据我国修改后的核电发展目标，2015年核电机组装机规模达到40GW建成，2020年核电装机目标为58GW运营+30GW在建，那么未来7年国内必须新开工40GW，对应35-40座100万千瓦机组。
此外，假设航空发动机、航天、燃气轮机、汽车、核工业占高温合金总需求的85%，则其他行业每年对高温合金需求约为5900吨。
那么以上的内容就是关于高温合金材料包括什么的介绍了，高温合金精密无缝钢管是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。
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