高温合金：空天基石，材料超星

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来源：中为咨询www.zwzyzx.com 【日期：2016-08-10 10:04:56】【打印】【关闭】

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高温合金性能优异,是军民航空发动机及地面燃气轮机热端部件不可替代的关键结构材料。高温合金（Superalloys）是指以铁、镍、钴为基，能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，较佳的抗疲劳性能、断裂韧性等综合性能。

高温合金材料最初主要应用于航空航天领域，由于其有着优良的耐高温、耐腐蚀等性能，逐渐被应用到电力、汽车、冶金、玻璃制造、原子能等工业领域，从而大大地拓展了高温合金材料的应用领域。随着新型高温合金材料的不断涌现，高温合金的市场需求处于逐步扩大和增长状态。‚

一代材料，一代飞机‛。在先进的航空发动机中，高温合金用量占发动机总重量高达60%以上，高温合金的发展水平在一定程度上反映了一个国家的国防力量和工业水平，可以毫不夸张的说，没有高温合金，就没有现代的航空工业。

正视差距，我国高温合金道路任重道远。虽然目前我国高温合金牌号众多，但与国外顶尖水平仍存在20年以上的差距，制约我国航空发动机及高端燃气轮机的发展。原因包括较低的成材率水平（30%vs80%）、高端产能的缺乏、国产化程度低（低于40%）、仿制比例高、材料使用寿命不足（不足1000小时vs上万小时），以及相对落后的加工设备（真空电弧炉、真空感应炉、电渣炉等）和加工工艺。

国内外高温合金现状对比

以航空发动机为例，设计、制造一台高性能的涡扇发动机，可谓"螺蛳壳里做道场"，难度极大。在世界范围内，掌握一流水平涡扇发动机制造技术的仅有英国Rolls-Royce、美国普惠和美国通用3家公司，俄法两国都属于二流，这是一个真正的垄断行业。

高性能航空发动机已成为我国航空业的心头大患。2011年之前，我国在军用涡扇发动机中技术成熟度过关的只有配备歼轰-7的WS-9秦岭发动机。歼-10、歼-11等主力战机的发动机主要依靠从俄罗斯进口的AL-31系列发动机。

1987年立项，2005年自主设计的大推力涡扇发动机——WS-10‚太行‛研制定型，其性能相当于美国上世纪80年代的F110发动机，但我们推测由于高温合金叶片技术成熟度和可靠性等原因，曾一度无法批量生产，近些年其产量和成品率开始提升。而我们推测我国最新四代战斗机J20及大运仍然依赖进口发动机，尚难实现国产化，提升高温合金材料以及加工工艺水平刻不容缓。

海外严格禁运，国内自主研发，政策频出。我国受《瓦森纳协定》制约，无法实现高端高温合金进口，国家高度重视，近期政策频出——‚两机专项‛上升为国家战略，巨量资金投入材料研发；航空发动机集团成立为航材发展注入强心剂，意图整合国内最优资源；通航领域再迎政策利好，催生航材产业规模。

结合军机、民机、燃气轮机、汽车涡轮增压以及核能需求，我们测算未来20年我国高温合金年均母合金销售市场规模662亿，年均叶片维修市场规模1003亿，合计年均1665亿人民币。

我国叶片维修及高温合金市场规模