K418镍基铸造高温合金化学成分、物理性能、机械性能、加工工艺
K418高温合金是一种重要的镍基铸造高温合金，因其优异的高温性能和抗氧化、抗腐蚀特性，被广泛应用于航空航天、能源和化工等高科技领域。本文将详细介绍K418高温合金的化学成分、物理性能、机械性能、加工工艺及其主要应用领域。
一、化学成分
K418高温合金主要由镍基合金组成，化学成分包括镍、铬、钼、钴、钛、铝、钨、钽和碳等元素。具体的化学成分范围如下：
镍 (Ni)：基体
铬 (Cr)：11.0% - 14.0%
钼 (Mo)：2.5% - 4.0%
钴 (Co)：4.5% - 6.0%
钛 (Ti)：2.0% - 2.8%
铝 (Al)：4.5% - 5.5%
钨 (W)：1.0% - 2.0%
钽 (Ta)：不超过0.05%
碳 (C)：0.05% - 0.15%
硅 (Si)：不超过0.35%
锰 (Mn)：不超过0.35%
硫 (S)：不超过0.015%
磷 (P)：不超过0.015%
硼 (B)：0.005% - 0.02%
二、物理性能
K418高温合金的物理性能在高温条件下表现出色，具体参数如下：
密度：8.1 g/cm3
熔点：1340°C - 1360°C
热膨胀系数：13.5 x 10^-6 /°C (20°C - 1000°C)
热导率：15.0 W/m·K (20°C)
电阻率：1.2 μΩ·m (20°C)
三、机械性能
K418高温合金的机械性能优异，尤其在高温环境下表现突出。以下是主要的机械性能参数：
抗拉强度：σb ≥ 850 MPa
屈服强度：σ0.2 ≥ 550 MPa
延伸率：δ ≥ 10%
持久强度：在1000°C下，持久强度为200 MPa (100小时)
硬度：HB 300 - 350
四、加工工艺
K418高温合金主要通过铸造工艺生产，由于其高温性能优异，加工工艺需要特别注意以下几点：
熔炼：采用真空感应熔炼（VIM）或电渣重熔（ESR）工艺，确保合金的纯净度和均匀性。
铸造：由于合金的高温强度和抗氧化性能，常采用定向凝固和单晶凝固工艺，确保晶粒的取向和尺寸控制。
热处理：热处理工艺包括固溶处理和时效处理。固溶处理温度在1150°C - 1200°C之间，时效处理温度在700°C - 900°C之间，以获得最佳的强化相分布和析出相。
加工：合金的高温硬度和强度对机械加工提出了较高要求，通常采用高速钢或硬质合金刀具，并进行充分的冷却和润滑。
五、主要应用领域
K418高温合金因其卓越的高温性能和耐腐蚀性，在多个高科技领域得到了广泛应用：
航空航天：用于制造航空发动机的涡轮叶片、涡轮盘和燃烧室等关键部件，能够在高温高压环境下长时间稳定运行。
能源领域：用于燃气轮机和工业汽轮机的高温部件，如叶片、导向器和隔热罩，提升设备的效率和寿命。
化工行业：用于制造高温高压环境下的反应器和换热器等设备，具备良好的抗氧化和抗腐蚀性能。
核工业：用于核反应堆的结构材料，具备优异的耐辐射和高温强度。
六、结论
K418高温合金作为一种高性能镍基铸造合金，以其优异的高温机械性能、抗氧化和抗腐蚀特性，成为航空航天、能源和化工等领域不可或缺的重要材料。通过先进的冶金和加工工艺，K418高温合金在严苛的工作环境中展现出卓越的可靠性和使用寿命，为现代工业的发展提供了坚实的材料基础。
参考文献
《高温合金手册》
《现代金属材料及其应用》
本文详细介绍了K418高温合金的各项参数及应用，希望能为相关领域的研究和应用提供有数值的参考。
2020年中国高温合金发展现状与市场前景分析
1、高温合金主要是镍基的变形高温合金
高温合金是指以Fe、Ni、Co为基，在600℃以上具有抗氧化和抗腐蚀性能，并在一定应力作用下可以长期工作的金属材料。图1为世界高温合金的发展趋势及其我国研制的合金，高温合金既是航空发动机的燃料室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘等热端部件、航天火箭发动机高温部件的关键材料，又是工业燃气轮机、能源、化工等工业部门所需的高温耐蚀部件材料，是国民经济中不可或缺的一类重要材料。
高温合金可按照成型工艺、合金元素不同和强化凡是分类，在市场上的高温合金主要是镍基元素为主的变形高温合金。
2、高温合金应用于航天航空
高温合金主要应用于航空航天领域，是屹立于金字塔尖的尖端工业材料。高温合金在材料工业中主要是为航空航天产业服务，由于其优良的耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等性能，已经应用到电力、石油石化、汽车、冶金、玻璃制造、原子能等工业领域。目前，其最大的应用还是航空航天领域，占总使用量的55%，其次是电力领域（20%）和机械领域（10%）。
3、高温合金分布在欧美国家
目前，受到世界航空制造业分布的影响，全球的高温合金主要消费地集中在欧美等航空制造业比较发达的国家或地区，中国及其他各地高温合金的消费量比较小。特别是在航空制造业最为发达的美国。据统计，2019年，世界高温合金消费市场中，美国占比48%；其次为欧洲，占比25%；亚洲地区消费占比则为22%左右，其他地区为5%。
4、我国高温合金需求旺盛 民用航空成为增长引擎
在企业产能排名上，抚顺特钢5000吨／年占据榜首，2019年钢研高纳高温合金相关营业收入排名第一，为14.46亿元。钢研高纳拥有变形高温合金90余种，粉末高温合金10余种，均占全国该类型合金80%以上。最新出版《中国高温合金手册》收录的201个牌号中，钢研高纳及其前身牵头研发114种，占总牌号数量的56%。
航空领域除军用航发外，伴随国产大飞机的逐步成熟，将在未来20年开启年均3560亿元高温合金需求量的国内民航市场。根据《中国商飞2019－2038年民用飞机市场预测年报》，未来2年中国航空市场预计将接收50座以上客机9205架。受益于未来民用飞机的建设速度，前瞻初步估算2020-2025年我国高温合金的市场规模将保持30%以上的增速，到2025年达到约856亿元左右。
来源：金属功能材料
钢研高纳：航空发动机高温合金龙头，受益发动机国产化大趋势
选股理由：军工发动机概念+近期股价创阶段性新高
证券代码：300034 评级：A
本文分为六部分：一、主营业务；二、公司治理；三、财务分析；四、核心竞争力及投资逻辑；五、盈利预测及估值；六、个股点评
数据截止日期：2020年3月31日 单位：亿元
成立日期：2003年；所在地：北京
一、主营业务
主营业务
从事航空航天材料中高温合金材料的研发、生产和销售
产品及用途
高温合金在材料工业中主要是为航空航天产业服务，但由于其优良的耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等性能，已经应用到电力、石油石化、汽车、冶金、玻璃制造、原子能等工业领域，从而大大扩展了对高温合金的需求。
业务占比
铸造高温合金62.14%、变形高温合金25.08%、新型高温合金11.84%、其他0.94%；
上下游
上游采购金属合金、镍、钴、铬、钛、钼等金属，下游应用到航空航天、电力、石油石化、汽车、冶金、玻璃制造、原子能等工业领域；
主要客户
前五名客户销售占比35.91%
行业地位
国内航天发动机高温合金材料龙头，航天发动机用高温母合金及精铸件市占率分别达30%和90%，粉末高温合金市占率60%。
竞争对手
海外：特殊金属公司、国际汉因斯公司、国际因科公司、豪迈特公司、卡彭特公司等；
国内：抚顺特钢、宝钢特钢、中科三耐、北京航材院、长城特钢、W部超导、图南股份
行业发展趋势
发动机国产化
其他重要事项
1、2020年一季度营业收入2.44亿元，同比增长-18.41%；净利润0.28亿元，同比增长-10.4%；
2、2020年1-6月份营收6.68亿元，同比增长-1.06%，净利润0.89，同比增长3%；
简评
1、公司主营业务为高温合金材料，主要应用在航空发动机以及电力、石化、汽车、冶金等工业制造过程中，考虑到公司股性与国防军工具有较强的关联性，以及公司是军用航空发动机高温合金材料龙头，故而以分析公司在航空发动机领域业务为主；
2、公司上游主要包括稀有金属，故而稀有金属价格的波动会对公司的盈利造成较大的影响；由于军工具有极强的保密属性，公司主要客户处于保密状态，预计与航空发动机下游企业有关，如航发动力、航发控制等企业；
3、从竞争对手来看，海外企业基本不涉足国内军工领域，而在航空发动机领域高温合金材料，公司母合金、铸件、粉末合金市场占有率分别达到30%、90%、60%，属于当之无愧的龙头。近几年随着国内主力战机的逐步量产，发动机的国产化也早已成为趋势，对上游高温合金材料的需求也水涨船高，预计未来整体需求处于稳定增长态势；
4、上半年属于军工传统淡季，叠加疫情影响，公司一季度营收下滑18%，二季度单季度实现了快速增长，上半年营收增长仅下滑1%，净利润同比增长了3%，下半年迎来行业旺季，预计全年保持在10%以上的营收增长；
二、公司治理
大股东
持股比例为42.36%；股权质押率：0%
管理层
年龄：46-58岁，高管及员工持股：近2%
员工总数
1127人：技术305，生产603，销售44；本科学历以上：352
融资分红
上市时间：2009年上市，累计融资：10.78亿，累计分红：3.45亿
简评
1、公司大股东为央企，持股比例较高，股权激励充足；
2、前十大流通股东以公募基金为主，获得主流资金的认可；
3、员工以生产型员工为主，本科率约三成，属于劳动密集型企业；
4、公司上市11年，累计融资近11亿元，分红不足3.5亿元，分红率较差，但是符合军工行业的特征；
三、财务分析（仅列重要数据）
资产负债表
2020年Q1：货币资金2.08，应收账款11.81，预付款0.22，存货5.49；长期股权投资1.49，其他权益工具0.15，固定资产5.54，在建工程0.16，无形资产1.16，商誉3.2；短期借款1.66，应付账款5.37，预收款0.54，其他应付款0.86；股本4.69，资本公积9.06，库存股0.77，盈余公积1.03，未分利润6.86，净资产20.87，负债率30.24%
利润表
2019年：营业收入14.46（+62.05%），营业成本10.14，销售费用0.22（+188%），管理费用1.1（+74.6%），研发费用0.67（+45.65%），财务费用0.08；其他收益0.13（-19%），投资收益-0.08，净利润1.6（+45.84%）
核心指标
2017-2019年净资产收益率：4.38%、7.51%、8.22%；毛利率：20.92%、29.36%、29.89%；净利润率：7.26%、13.48%、13.45%
简评
1、公司应收账款金额较高，属于行业常见现象，好在客户以国企、央企为主，坏账核销风险较低，有息负债较少，负债率维持在30%左右，财务结构健康；
2、公司2019年保持了快速增长，也导致有息负债提升、财务费用快速提升，其他三费也出现了明显的增长，好在绝对值较低，考虑到规模效应，预计2020年盈利情况会有明显改善；
3、公司自2018年起毛利率和净利润率出现了明显的攀升，需求提升是主因，而上游原材料价格波动也有一定的影响，需求端预计未来仍将保持稳定增长态势，而原材料价格波动则存在不确定性；
四、核心竞争力及投资逻辑
核心竞争力
1、技术创新优势
公司建有“高温合金新材料北京市重点实验室”和“北京市燃气轮机用高温合金工程技术研究中心”，为公司的后续创新发展提供了强有力的后盾。重点实验室在应用基础研究、关键共性技术研发方面，构建了产学研一体化服务平台，解决公司多种型号涡轮盘、环形件在生产研制中的难题，并提供相关优化方案。十二五以来，公司发展出了三联冶炼冶金缺陷预防与识别技术，高温合金涡轮盘内应力预测与控制技术，高温合金真空水平连铸集成技术和成套装备，大规格薄壁复杂结构铸造技术，以及高洁净度球形粉末制备、热等静压近净成形、等温锻造成形、复杂形状制件热处理工艺控制等关键技术，满足了公司新产品以及新技术高速发展的需求。
2、行业地位优势
公司主要从事高温合金、金属间化合物、铝镁钛等材料及制品的研发、生产和销售，掌握了高温合金、钛铝合金、轻质合金等材料的熔炼、铸造、粉末、变形等工艺及特种检测技术。是我国高温合金及轻质合金领域技术水平最为先进、生产种类最为齐全的企业之一，是国内航空、航天、兵器、舰船和核电等行业重要的研发生产基地。自1958年以来，公司共研制各类高温合金120余种。其中，变形高温合金90余种，粉末高温合金10余种，均占全国该类型合金80%以上。最新出版《中国高温合金手册》收录的201个牌号中，公司及其前身牵头研发114种，占总牌号数量的56%。
投资逻辑
1、国防军工企业估值修复；
2、军用发动机的国产化；
3、业绩稳定增长；
4、外围局势紧张；
五、盈利预测及估值
业绩
预测
预测假设
营收增长：15%、25%、35%；
毛利率：30%；净利润率：15%
营收假设
2020E：17；
2021E：21；
2022E：28；
净利预测
2020E：2.5；
2021E：3；
2022E：4；
注：假设数据即达到条件时对应的市值，须根据实际数据进行调整。
估值
市盈率
合理范围：50-70倍（充分考虑航空发动机概念）
合理估值
三年后合理估值：200-280亿；
当前合理估值：100-140亿（基于三年一倍收益预期）；
参考估值
低于120亿（不除权股价：25.5元/股）
六、投资观点
影响业绩
核心要素
1、上游稀有金属价格波动；
2、国内主力机型、军用发动机需求量的变化；
3、费用控制情形；
核心风险
1、经营业绩风险
原材料价格波动的风险：本公司目前产品使用的原材料主要为镍、铬、钴等有色金属，价格波动较大，从而影响到公司的主要原材料成本。原材料成本在公司产品成本构成中所占比重65%左右。近年来，主要原材料价格波动对公司业绩产生了一定的影响。
2、业务整合、规模扩大带来的集团化管理风险
随着公司规模的扩大，公司已发展成为拥有国内若干家子公司的产业集团构架体系，呈现出鲜明的集团化特征。目前集团化特征对公司整体运营管理和人才队伍建设都提出了新的更高的要求，如何协调统一、加强管控，实现多元化后的协同效应，提高整体运营和管理效能是今后公司发展面临的风险因素之一。
综述
公司是国内航空发动机高温合金材料龙头，近几年受益发动机国产化趋势以及主力战机的逐步量产，需求端呈现了明显的增长态势，是国防军工难得的高增长企业，同时具备发动机概率，也是难得的“概念股”，值得加入自选股。
A~AAA代表基本面非常优秀，B~BBB代表基本面比较优秀，C~CCC代表概念性比较强，评级仅为个人观点，以上内容仅供参考，不作为投资建议。
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