100大潜力新材料——高温合金
上榜理由
航空发动机必不可少的材料,进口替代市场前景广阔
高温合金是航空发动机必不可少的材料,在世界先进航空发动机研制中,高温合金用量已占到发动机总量的40%-60%,我国高温合金行业长期处于供不应求的状态,年市场缺口近1万吨,军用航空发动机高温合金约有40%依赖进口,进口替代市场前景广阔。
材料简介
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,具有较高的高温强度,良好的抗氧化和抗腐蚀性能,在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性。
高温合金中,铁基高温合集使用温度较低,在750~780℃之间,而镍基和钴基合金的使用耐热温度较高,其中镍基高温合金在航空航天领域应用广泛。
应用领域
飞机涡轮叶片、导向叶片、燃气轮机、涡轮盘以及燃烧室…
发展历程
1936年,英、德、美等国开始研究高温合金
1941年,英国首先在80Ni-20Cr合金中加入少量铝和钛,形成γ相以进行强化,研制成具有较高的高温强度的镍基合金
1942年,美国使用Vitallium钴基合金制作涡轮增压器叶片
1956年,A-286和Incoloy901等牌号铁基高温合金相继诞生
1956年,国内开始仿制前苏联高温合金为主体的合金系列
1975年,国内试制欧美型号的发动机,提高高温合金生产工艺技术和产品质量控制
1996年至今,国内应用和开发了一批新工艺,研制和生产了一系列高性能、高档次的新合金
行业发展目标
《中国制造2025》中提出,高温合金的发展要突破低成本规模化生产技术,要突破第四代粉末、单晶、点阵材料等新一代高温合金关键技术,打通先进高温合金制备工艺流程;国产高代次涡轮盘和单晶叶片等高温合金产品形成稳定供应能力,满足航空发动机与燃气轮机重大专项对高温合金材料的需求。
市场规模预测
据Allied Market Research的统计及预测数据显示,2019年全球高温合金的市场规模为62亿美元,预计到2027年将增长至92亿美元,2020-2027年的复合年增长率为8.7%。
主要研究单位/公司
国内:钢研高纳、抚顺特钢、宝钢特钢、中国航发、万航模锻、万泽股份、图南股份、钢铁研究总院高温材料研究所、北京航空材料研究院、中科院金属所、北京航空航天大学、北京科技大学、W北工业大学…
国外:美国GE、PW、Haynes Stellite、Inco Alloys International、Cannon-Muskegon、Westinghouse、Cabot、Martin Marietta、Standard Pressed Steel、Whittaker、Special Metal、Universal-Cyclops Steel、Howmet、Pratt & Whitney、俄罗斯United Aircraft Company、加拿大Mond Nickel Company…
以上排名不分先后,部分名称为简称
应用案例
航空航天:飞机引擎、航天推力发动机、涡轮叶片…
发动机
图片来源:图虫创意
发动机燃烧室
图片来源:图虫创意
涡轮叶片
图片来源:图虫创意
能源领域:天然气开采管路…
天然气开采
图片来源:图虫创意
C276合金:揭秘其耐高温极限与应用前景
随着现代工业技术的飞速发展,对材料耐高温性能的要求也越来越高。在众多耐高温材料中,C276合金凭借其卓越的性能,在众多领域得到了广泛应用。那么,C276合金究竟能耐高温多少度呢?本文将为您详细解读C276合金的耐高温性能,并探讨其广阔的应用前景。
一、C276合金的耐高温极限
C276合金,也被称为Hastelloy C-276或N10276,是一种具有优异耐高温性能的特种合金。其工作温度范围极广,可在-200℃至650℃的极端环境下保持稳定的性能。尤其是在高温环境下,C276合金仍能保持良好的强度和稳定性,这使得它在高温工业领域具有极高的应用数值。
C276合金之所以具有如此卓越的耐高温性能,主要得益于其独特的化学成分和微观结构。该合金含有较高的镍、铬、钼等元素,这些元素在高温下能够形成稳定的氧化膜,有效抵抗氧化腐蚀。同时,C276合金还具有良好的热稳定性,能够在高温下保持较低的蠕变速率和热膨胀系数,从而确保其在高温环境下的结构完整性和稳定性。
二、C276合金的应用领域
1. 化工领域:在化工生产中,许多设备和管道需要承受高温、高压和强腐蚀的环境。C276合金凭借其卓越的耐高温和耐腐蚀性能,在化工设备、反应器、储罐以及管道等制造中得到了广泛应用。它能够抵御多种强酸、强碱以及有机溶剂的侵蚀,确保化工设备在恶劣的工作环境下能够长期稳定运行。
2. 石油和天然气行业:石油和天然气开采过程中涉及到许多腐蚀性介质,如硫化氢、二氧化碳等。C276合金的出色耐腐蚀性使其在这些恶劣环境下表现卓越,可用于制造油井套管、阀门、泵以及管道等关键部件。此外,C276合金还具有较高的机械强度,能够承受高温高压的工作环境,确保石油和天然气开采过程的安全和稳定。
3. 海洋工程:海洋环境是一个充满挑战的工作环境,海水中的盐分、氯离子等都会对金属材料造成腐蚀。C276合金以其优异的耐海水腐蚀性能,在海洋工程中得到了广泛应用。它可以用于制造海洋平台的结构部件、海水淡化设备、船舶的零部件等,确保海洋工程设备在恶劣的海洋环境下能够长期稳定运行。
三、C276合金的未来展望
随着现代工业技术的不断发展,对材料耐高温性能的要求将越来越高。C276合金作为一种具有卓越耐高温性能的特种合金,将在未来工业领域发挥更加重要的作用。未来,随着新材料制备技术的不断进步和成本的降低,C276合金的应用领域将进一步拓展,其在高温工业领域的应用将更加广泛。
总之,C276合金以其卓越的耐高温性能和广泛的应用前景,成为了现代工业领域中不可或缺的重要材料。未来,我们有理由相信,C276合金将在高温工业领域发挥更加重要的作用,为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。