1、高温合金概述
根据观研报告网发布的《中国高温合金行业发展趋势研究与未来投资预测报告（2024-2031年）》显示，高温合金指以铁、镍、钴为基，在600℃以上及一定应力作条件下长期工作的高温金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，又被称为“超合金”，主要应用于航空航天领域和能源领域。
高温合金按基体元素可分为铁基高温合金、镍基高温合金、钴基高温合金；按制备工艺分为变形高温合金、铸造高温合金、粉末冶金高温合金；按强化方式分为固溶强化高温合金、沉淀强化高温合金、氧化物弥散强化高温合金、纤维强化高温合金。
高温合金类型
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分类标准 |
具体名称 |
特性及应用 |
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基体元素 |
铁基高温合金 |
使用较低温度600-850℃，主要用于发动机温度较低部位，如航空航天发动机、工业燃气的漩涡轮、机匣和轴等零件以及一些承力件和紧固件 |
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镍基高温合金 |
使用中高温650-1000℃，用于航空航天发动机部分工作叶片、导向叶片、涡轮盘和燃气室 |
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钴基高温合金 |
使用高温730-1100℃，具有良好铸造性和焊接性但价格贵，作为导向叶片材料 |
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制备工艺 |
变形高温合金 |
工作温度为-253-1320℃，具有良好力学性能、综合强韧性指标，较高抗氧化、抗腐蚀性能；一部分用制作航空发动机燃烧宝、机匣等部件，一部分用于制作漩涡盘、叶片等结构件 |
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铸造高温合金 |
工作温度1300-1500℃，主要用于航空发动机、漩涡叶片（包括成材率较低的单晶叶片）、导向叶片、整铸涡轮、增压器、涡轮机匣、尾喷管调节器等 |
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粉末冶金高温合金 |
改善了热加工性能，能把难于变形的铸造高温合金通过分魔法改善热塑性而成为变形高温合金；主要应用航空发动机的涡轮盘、压气机盘、导流盘、涡轮工作叶片前后挡板、弹性环、鼓筒轴和承力环等部件 |
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强化方式 |
固溶强化高温合金 |
优异的抗氧化性，良好的塑性、成形性和一定的高温强度，主要用于环境温度较高、承受应力较低的零件，如燃烧室和火焰筒等部件 |
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沉淀强化高温合金 |
具有较高的高温强度、蠕变强度和良好的综合性能；主要用于承受高负荷、环境温度为高温或中温的零件，如涡轮叶片和涡轮盘等结构件 |
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氧化物弥散强化高温合金 |
弥散分布氧化物颗粒具有高热稳定性，在1000℃以上仍能保持较高温度 |
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纤维强化高温合金 |
合金中加入微量硼、镁等元素改善晶界状态以提高合金 |
资料来源：观研天下整理
2、我国高温合金行业产需双增长，存在巨大供需缺口
为响应国家“军民融合”发展战略及开拓国际宇航业务，我国高温合金行业处于较快发展阶段，但是技术水平与世界先进水平相比有所差距，尤其是高端领域尚未实现自主可控，供需缺口较大。根据数据显示，2022年，我国高温合金行业产量约4.2万吨，需求量约7万吨，供需缺口为0.54万吨。
数据来源：观研天下整理
3、我国高温合金行业技术专利量持续上升
不过，近年来，在国家对制造业关键技术突破的相关政策大力支持下，国内厂商积极研发高温合金行业相关技术，技术专利申请量持续上升。根据数据显示， 2022年，中国高温合金专利申请数量为1493项，截止2023年8月2日专利申请数量为263项。
数据来源：观研天下整理
4、我国高温合金市场规模不断扩大
同时，随着航空航天、汽车、能源电力等下游市场快速发展，带动高温合金行业市场规模持续扩大。根据数据显示，2022年，我国高温合金行业市场规模约230亿元，2016-2022年复合增长率为15.18%。
数据来源：观研天下整理
5、航空领域需求潜力大，将拉动高温合金行业快速发展
高温合金材料是新材料产业六大重点发展领域之一，近70%-80%应用于军工行业，如航空航天、电力、机械、工业等领域。其中，航空航天是最大应用领域，高温合金作为航发列装核心材料需求加速，至2025年对应航空航天的应用占比将从2019年的55%提升至68%。
数据来源：观研天下整理
伴随着国内军用飞机采购提速和民航扩需，导致航空发动机叶片行业市场空间不断扩大，航空领域需求持续增加，进一步拉动高温合金需求增长。据波音公司和Flight Global预测，未来20年间我国将新增6300架大中型民航飞机和3500架民用飞机。
数据来源：观研天下整理(WYD)
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