我国高温耐蚀合金行业研究

我国高温耐蚀合金行业研究

（一）行业发展概况

1．特种合金

特种合金指一种金属元素与其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质。特种合金具有某种特殊的物理性能或化学性能，如：耐高温、耐蚀、高硬度、轻质量、磁性等等。特种合金主要有高温合金、耐蚀合金和轻合金三大类。

2．高温耐蚀合金

高温耐蚀合金指高温合金及耐蚀合金两类合金。高温合金，特指在超高温（一般在600℃以上）及应力同时作用下，具有长时间抗蠕变能力、高的持久强度和高的抗腐蚀性的金属材料，也称为耐热合金或超合金。耐蚀合金，是指在常温或高温的腐蚀介质中具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损性能的金属材料。高温合金侧重于满足超高温环境（如航空航天发动机的工作环境）下抗高温氧化、耐腐蚀、抗疲劳、抗断裂等要求。高温合金材料最初是应用于航空航天发动机

的热端部件的制造。耐蚀合金则侧重于满足腐蚀介质（如油气深井）中耐腐蚀、耐一定高温、耐磨损的要求，耐蚀合金适应于恶劣环境，应用广泛。目前，耐蚀合金在油气开发、石油化工、核电、海洋工程、船舶制造、冶金工业等领域起到了至关重要的作用。

随着技术发展和应用深入，高温合金与耐蚀合金产品金属特性相互跨界，很多特种合金产品既耐高温也耐腐蚀、耐磨损，高温合金与耐蚀合金难以严格

区分，并且二者制造工艺较近，从业企业可能既生产高温合金也生产耐蚀合金，高温合金与耐蚀合金通常并称高温耐蚀合金。

高温耐蚀合金基本制造工艺为铸造、锻造及焊接，高温耐蚀合金产品主要有两种，分别是铸造高温耐蚀合金、变形高温耐蚀合金；按照基体元素构造的不同，分为钴基、镍基、铁基、铜基四类高温耐蚀合金。

铸造指将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造高温耐蚀合金具有良好的综合性能，具有成分宽、强度大以及零件形状和尺寸的适应性更强的优点，应用领域较为广阔，其缺点是不适合热加工。铸造高温耐蚀合金主要应用于航空航天发动机、工业燃气轮机，在民用领域内燃机、石油化工、玻璃制造、冶金、医疗器械等领域也被广泛使用。

变形是对铸锭进行开坯、锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压和特殊的热处理技术，以获得不同形状和尺寸的各种锻件与零件的工艺过程。变形高温耐蚀合

金具有良好的力学性能和综合的强度、韧性指标，具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能特点。变形高温耐蚀合金在航空航天发动机、舰船制造、工业燃气轮机、核反应堆和化学工业等领域被广泛使用。

2．行业发展现状

（1）全球高温耐蚀合金行业发展概况

自二战开始，高温合金的研制进入了高速发展时期，镍基、钴基及铁基高温合金纷纷研制成功并大量应用。到上世纪五十年代，英、美、前苏联等国各自形成了自己的高温合金体系及相应的高温合金行业。

长期以来，大部分高温合金用于航空及航天工业。随着工业化的发展，民用高端装备工业呈现出对高温耐蚀合金材料的需求，高温耐蚀合金的耐高温、耐腐蚀、耐磨损的特性推进其在工业燃气轮机、汽车发动机涡轮增压器、核电、油气钻采开发及传输、玻璃建材等民用工业中获得更广泛的应用。未来，工业化的推进和国内高端装备制造业的发展将持续拉动民用工业对高温耐蚀合金的需求。

目前，国际上发达国家高温耐蚀合金行业已经进入成熟期，整体技术水平成熟且稳定，新产品和产品的新用途开发愈发困难，行业进入壁垒很高，竞争相对激烈。行业产品的同质化及新兴国家企业因技术进步从进口替代到出口则进一步加剧了发达国家高温耐蚀行业的市场竞争。

随着美国和欧盟等国家和地区的产业升级，全球高温耐蚀合金行业产业转移的趋势日渐明显。中国、印度等国作为制造业大国和新兴市场国家，具有显著的成本优势，承接了来自发达国家的中低端高温合金产业的转移，此外，发展中国家高温耐蚀合金企业的技术实力也不断提高，已经基本能适应全球多层次高温耐蚀合金领域的技术参数要求。跨国公司通过全球采购高温合金材料及制品，实现成本降低、生产效率提升和风险降低。越来越多的跨国公司将中国列为高温耐蚀合金产品全球采购最重要的国家之一，这为国内具有较强实力的企业创造了很大的商机。

①高温合金

据相关估计，目前国际市场上每年消费高温合金材料近30 余万吨。全球范

围内能够生产航空航天用高温合金的企业不超过50 家，主要集中在美、英、法、德、俄、日等国，行业呈现明显的寡头特征。在涉及航空航天应用领域的高温合金钢产品，发达国家作为战略军事物资，从不出口。根据深圳前瞻产业研究的数据，2018 年，全球高温合金市场规模约为121.63 亿美元，增长速度超过26%。

2018年世界高温合金消费市场中，美国占全球市场的58%，欧洲约占20%。全球高温产品需求分布中，航空航天约55%，其次为电力20%，机械10%，汽车3%，石油3%。

②耐蚀合金

耐蚀合金广义上包括铁基合金、镍基合金、镍铁基合金和铜基合金。不锈钢为铁基合金，普通不锈钢为低合金材料。不锈钢中的奥氏体及超级奥氏体不锈钢、双相不锈钢及沉淀硬化不锈钢属于高合金材料，属于高端产品。超级奥氏体不锈钢及镍基合金在耐腐蚀、耐高（低）温等方面具性能独特，属高端装备制造业的关键材料，位于整个金属材料链的顶端，应用在石油石化、核电、