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軍工材料專題：高溫合金深度研究報(bào)告投資要點(diǎn)：高溫合金，又稱超合金，高溫合金是一種能夠在600℃以上及一定應(yīng)力條件下長(zhǎng)期工作的金屬材料，具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金的材料特征使其成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)中不可替代的關(guān)鍵材料。在世界先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)研制中，高溫合金材料用量已占到發(fā)動(dòng)機(jī)總量的40%~60%。所以，高溫合金材料也被譽(yù)為“先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)基石”。    航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金占高溫合金需求的一半以上。隨著國(guó)內(nèi)一批新型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入量產(chǎn)，高溫合金需求有望快速增長(zhǎng)。以殲10B、殲15、殲16為代表的多款三代半戰(zhàn)斗機(jī)陸續(xù)進(jìn)入列裝，WS-10發(fā)動(dòng)機(jī)需求持續(xù)增長(zhǎng)。未來(lái)幾年，隨著國(guó)產(chǎn)大型運(yùn)輸機(jī)運(yùn)20的投產(chǎn)，大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)將進(jìn)入量產(chǎn)階段；小涵道比中推、小推航空發(fā)動(dòng)機(jī)也將逐步進(jìn)入量產(chǎn)。國(guó)產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)需求的增長(zhǎng)將驅(qū)動(dòng)航空用高溫合金需求進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。高溫合金在民用工業(yè)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。高溫合金在燃?xì)廨啓C(jī)、車(chē)用渦輪增壓器、核電、石油石化等行業(yè)有著重要的應(yīng)用。工業(yè)化的推進(jìn)和國(guó)內(nèi)高端裝備制造業(yè)的發(fā)展將持續(xù)拉動(dòng)民用工業(yè)對(duì)高溫合金的需求，目前民用高溫合金占總需求的20%，未來(lái)這一比例有望持續(xù)提升。我們根據(jù)測(cè)算認(rèn)為，到2020年，我國(guó)高溫合金需求約為4萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間90.5億元：航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車(chē)廢氣渦輪增壓器、核電工業(yè)用高溫合金需求的增長(zhǎng)將驅(qū)動(dòng)行業(yè)需求的爆發(fā)。而目前，我國(guó)高溫合金產(chǎn)能約1.26萬(wàn)噸，實(shí)際產(chǎn)量8000-9000噸左右。高溫合金未來(lái)7年的需求復(fù)合增長(zhǎng)率有望超過(guò)20%。一、高溫合金概覽（一）高溫合金簡(jiǎn)介及分類高溫合金是在600℃以上的高溫及一定及一定應(yīng)力作用下長(zhǎng)期工作的一類金屬。高溫合金區(qū)別于傳統(tǒng)金屬、合金的特點(diǎn)在于：在高溫工作環(huán)境下合金具有較高的強(qiáng)度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性，并在各種溫度下保持良好的組織穩(wěn)定性和使用可靠性等綜合性能，在西方也稱之為超合金（Superalloys）。高溫合金材料是航空發(fā)動(dòng)機(jī)**材料，在現(xiàn)代航空工業(yè)的發(fā)展中處于不可替代的位置，它的規(guī)模發(fā)展與否直接決定了航空裝備的發(fā)展水平。此外，高溫合金也廣泛應(yīng)用于航天發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件。伴隨工業(yè)化發(fā)展，民用高端裝備工業(yè)對(duì)高溫合金材料的需求呈不斷上升趨勢(shì)，高溫合金的耐高溫耐磨耐腐蝕的特點(diǎn)使其在柴油機(jī)和內(nèi)燃機(jī)渦輪增壓、燃?xì)廨啓C(jī)、能源動(dòng)力、石油化工、玻璃建材等民用工業(yè)中的有廣泛的應(yīng)用，民用工業(yè)的高溫合金使用量已經(jīng)提高到20%左右。高溫合金可以根據(jù)材料成型方式、基體元素種類、合金強(qiáng)化類型等來(lái)劃分：1）根據(jù)材料成型方式，高溫合金可以分為變形高溫合金、鑄造高溫合金（包含普通精密鑄造合金、定向凝固合金、單晶合金等）、粉末冶金高溫合金（包含普通粉末冶金高溫合金和氧化物彌散強(qiáng)化高溫合金ODS）；2）根據(jù)基體元素種類，高溫合金可以分為鐵基、鎳基、鈷基等；3）根據(jù)合金強(qiáng)化類型，高溫合金可以分為固溶強(qiáng)化型高溫合金和時(shí)效沉淀強(qiáng)化合金。 （二）高溫合金材料技術(shù)難點(diǎn)與創(chuàng)新高溫環(huán)境下材料的各種退化速度都被加速，在使用過(guò)程中易發(fā)生組織不穩(wěn)定、在溫度和應(yīng)力作用下產(chǎn)生變形和裂紋長(zhǎng)大、材料表面的氧化腐蝕等。高溫合金所具有的耐高溫、耐腐蝕等性能主要取決于它的化學(xué)組成和組織結(jié)構(gòu)。高溫合金材料成分十分復(fù)雜，含有鉻、鋁等活潑元素，在氧化或熱腐蝕環(huán)境中表現(xiàn)為化學(xué)部穩(wěn)定，同時(shí)機(jī)加工制成的零件表面留下加工硬化和殘余應(yīng)力等缺陷，為材料的化學(xué)性能和力學(xué)性能帶來(lái)十分不利的影響。由于合金化程度高，高溫合金材料極易產(chǎn)生成分偏析，這種偏析對(duì)鑄造高溫合金和變形高溫合金的組織與性能都有重大影響。高溫合金的這些特點(diǎn)決定了它區(qū)別于普通金屬材料的加工工藝。高溫合金的發(fā)展是合金理論與生產(chǎn)工藝技術(shù)不斷改善和革新的過(guò)程，通過(guò)合金強(qiáng)化+工藝強(qiáng)化來(lái)不斷結(jié)合提高合金的材料性能。合金強(qiáng)化包括合金固溶強(qiáng)化、第二相強(qiáng)化劑晶界強(qiáng)化等；工藝強(qiáng)化包括改善冶煉、凝固結(jié)晶、熱加工、熱處理及表面處理等環(huán)節(jié)改善合金組織結(jié)構(gòu)等。高溫合金的生產(chǎn)工藝主要包含熔煉、鑄造、熱處理三個(gè)過(guò)程。生產(chǎn)工藝對(duì)高溫合金材料力學(xué)性能的影響重大，一項(xiàng)新工藝的引入，往往使高溫合金的性能獲得一個(gè)飛躍，發(fā)展處一批新型高溫合金，進(jìn)而推動(dòng)一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)和航空飛機(jī)的發(fā)展。老型號(hào)的合金也可以改善工藝達(dá)到材料性能的提高。例如，單晶渦輪葉片的應(yīng)用顯著地推進(jìn)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)步。F-22用的航空發(fā)動(dòng)機(jī)F119的渦輪轉(zhuǎn)子葉片選用了第三代單晶高溫合金PWA1484，該材料本身的**工作溫度為1070℃左右，由于采用了計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)程序設(shè)計(jì)制造了超級(jí)冷卻葉片，使渦輪轉(zhuǎn)子葉片的工作溫度提高至1621～1677℃（F100發(fā)動(dòng)機(jī)為1400℃），可見(jiàn)工藝創(chuàng)新在材料發(fā)展中的重要地位。高溫合金材料制備技術(shù)與工藝仍處于不斷的進(jìn)步和創(chuàng)新中。比如，冶煉工藝采用了真空感應(yīng)+電渣重熔+真空自豪熔煉三聯(lián)工藝，真空自耗熔煉采用了先進(jìn)熔煉控制方法等；通過(guò)定向凝固柱晶合金和單晶合金工藝技術(shù)提高材料的高溫強(qiáng)度；采用粉末冶金方法減少合金元素的偏析和提高材料強(qiáng)度等。此外，氧化物彌散強(qiáng)化高溫合金、金屬間化合物高溫材料也在不斷發(fā)展和創(chuàng)新中。二、高溫合金的應(yīng)用有研究表明，航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金占高溫合金總需求一半以上，此外還廣泛應(yīng)用于電力、汽車(chē)、機(jī)械等行業(yè)中。（一）航空發(fā)動(dòng)機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)被稱為“工業(yè)之花”，是航空工業(yè)中技術(shù)含量**、難度**的部件之一。作為飛機(jī)動(dòng)力裝置的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，特別重要的是金屬結(jié)構(gòu)材料要具備輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等性能，這幾乎是結(jié)構(gòu)材料中**的性能要求。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)進(jìn)步與高溫合金的發(fā)展密切相關(guān)，高溫合金是推動(dòng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的*為關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)材料。軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)通?？梢杂闷渫浦乇龋ㄍ屏?重量）綜合地評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)的水平。提高推重比*直接和*有效的技術(shù)措施是提高渦輪前的燃?xì)鉁囟?。因此高溫合金材料的性能和選擇是決定航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能的關(guān)鍵因素。隨著航空裝備的不斷升級(jí)，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重的要求比不斷提高，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)高性能高溫合金材料的依賴越來(lái)越大。燃燒室燃燒室的功用是把燃油的化學(xué)能釋放變?yōu)闊崮?，是?dòng)力機(jī)械能源的發(fā)源地。燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的燃?xì)鉁囟仍?500~2000℃之間。其余的壓縮空氣在燃燒室周?chē)鲃?dòng)，穿過(guò)室壁的槽孔使室壁保持冷卻。燃燒筒合金材料承受溫度可達(dá)800~900℃以上，局部可達(dá)1100℃。用于制造燃燒室的主要材料有高溫合金、不銹鋼和結(jié)構(gòu)鋼；其中用量**、*為關(guān)鍵的是變形高溫合金。由于傳統(tǒng)的高溫合金板材受限于合金的熔點(diǎn)的限制，現(xiàn)在基本已經(jīng)達(dá)到其極限使用溫度，難以進(jìn)一步發(fā)展。要使燃燒室用高溫合金材料進(jìn)一步發(fā)展，必須研究全新的材料基體和材料制備工藝。目前國(guó)際在研的新材料有碳/碳復(fù)合材料、高溫陶瓷材料、氧化物彌散強(qiáng)化合金、金屬間化合物、高溫高強(qiáng)鈦合金等。導(dǎo)向葉片導(dǎo)向葉片是調(diào)整從燃燒室出來(lái)的燃?xì)饬鲃?dòng)方向的部件，是航空發(fā)動(dòng)機(jī)上受熱沖擊**的零件之一。一般來(lái)講，導(dǎo)向葉片的溫度比同樣條件下的渦輪葉片溫度高約100℃，但葉片承受的應(yīng)力比較低。在熔模精鑄技術(shù)突破后，鑄造高溫合金成為了導(dǎo)向葉片的主要制造材料。近年來(lái)，由于定向凝固工藝的發(fā)展，用定向合金制造導(dǎo)向葉片的工藝也在試制中；此外，F(xiàn)WS10發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪導(dǎo)向器后篦齒環(huán)制造采用了氧化物彌散強(qiáng)化高溫合金。渦輪盤(pán)渦輪盤(pán)在四大熱端部件中所占質(zhì)量**。渦輪盤(pán)工作時(shí)，輪緣溫度達(dá)550-750℃，而輪心溫度只有300℃左右，整個(gè)部件的溫差大；轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)承受重大的離心力；啟動(dòng)和停車(chē)過(guò)程中承受大應(yīng)力低疲勞周期。用于渦輪盤(pán)制造的主要材料是變型高溫合金，其中G4169合金是用量**、應(yīng)用范圍*廣的一個(gè)主要品種。近年來(lái)，隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能不斷提高，對(duì)渦輪盤(pán)要求也越來(lái)越高，粉末渦輪盤(pán)組織均勻、晶粒細(xì)小、強(qiáng)度高、塑性好等優(yōu)點(diǎn)使其成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)上理想的渦輪盤(pán)合金，但我國(guó)工藝生產(chǎn)的粉末渦輪盤(pán)夾雜物較多，正在進(jìn)一步研制中。渦輪葉片渦輪葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)上*關(guān)鍵的構(gòu)件，渦輪葉片的工作環(huán)境*惡劣，渦輪葉片在承受高溫同時(shí)要承受很大的離心應(yīng)力、振動(dòng)應(yīng)力、熱應(yīng)力等。    用于渦輪葉片制造的主材材料是鑄造高溫合金。近三十多年來(lái)鑄造工藝的發(fā)展，普通精鑄、定向和單晶鑄造葉片合金得到了廣泛應(yīng)用。單晶合金在國(guó)際上得到了快速發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展了五代單晶合金，成為高性能現(xiàn)金航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫渦輪工作葉片的主要材料；我國(guó)在20世紀(jì)80年代開(kāi)始單晶合金研制，根據(jù)專著《中國(guó)高溫合金50年》（師昌緒），第二代單晶合金已經(jīng)在先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行使用。（二）航天發(fā)動(dòng)機(jī)航天發(fā)動(dòng)機(jī)中的特殊工作環(huán)境要求使其使用材料必須受高溫、高壓、高的溫度梯度變化、高動(dòng)態(tài)載荷和特殊戒指的考驗(yàn)，因此對(duì)材料的綜合性能和加工性能提出了很高的要求。高溫合金材料已經(jīng)占據(jù)了航天發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)大的比重，在發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用比比例接近總重量的一半，高溫合金材料技術(shù)的發(fā)展直接影響航天發(fā)動(dòng)機(jī)研制水平。航天發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金原則上都可以采用航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金，但航天發(fā)動(dòng)機(jī)材料除了承受高溫沖擊外，還有低溫（-100℃以下）環(huán)境要求。由于高溫合金精密鑄造工藝限制，過(guò)去形狀極其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件在航天發(fā)動(dòng)機(jī)上一直沒(méi)有真正加以應(yīng)用。隨著工藝的進(jìn)步，航天發(fā)動(dòng)機(jī)上的許多關(guān)鍵熱部件都采用了無(wú)余量整體精密鑄造高溫合金精鑄件，簡(jiǎn)化了發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，降低發(fā)動(dòng)機(jī)重量，減少了焊接部分，縮短研制和生產(chǎn)周期，降低研制和生產(chǎn)成本，提高發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性。隨著航天發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，航天發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金逐漸呈現(xiàn)出復(fù)雜化、薄壁化、復(fù)合化、多位一體、無(wú)余量的趨勢(shì)。典型的有渦輪轉(zhuǎn)子、導(dǎo)向器、泵殼體等。我國(guó)的“長(zhǎng)征”系列火箭以及“神舟”系列飛船，發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部分都采用了高溫合金材料。目前，航天領(lǐng)域使用的液氧煤油和液氧液氫航天運(yùn)載發(fā)動(dòng)機(jī)、小型渦噴渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)定型，并開(kāi)始批量生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)對(duì)航天用高溫合金母合金和精鑄件的需求也在不斷增長(zhǎng)，進(jìn)入一個(gè)新的增長(zhǎng)期。（三）民用工業(yè)高溫合金的應(yīng)用隨著工業(yè)化的推進(jìn)，工業(yè)向高端、大型化發(fā)展，高溫合金在民用工業(yè)中的需求也日益增長(zhǎng)。高溫合金合金也是艦船、火車(chē)、汽車(chē)渦輪增壓器葉片及各類工業(yè)燃機(jī)葉片的優(yōu)選材料；鐵路運(yùn)輸?shù)母咚倩⒃齑瑯I(yè)的高品質(zhì)要求（特別是出口造船）、艦艇動(dòng)力的**要求、工業(yè)燃機(jī)應(yīng)用的高速發(fā)展等急需高性能的高溫合金母合金。目前，國(guó)內(nèi)民用工業(yè)高溫合金占高溫合金總需求的20%，而美國(guó)50%的高溫合金應(yīng)用于民用工業(yè)領(lǐng)域。燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)是高溫合金的另一個(gè)主要用途。燃?xì)廨啓C(jī)裝置是一種以空氣及燃?xì)鉃榻橘|(zhì)的旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，它的結(jié)構(gòu)與飛機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)一致，也類似蒸汽輪機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)的基本原理與蒸汽輪機(jī)很相似，不同處在于工質(zhì)不是蒸汽而是燃料燃燒后的煙氣。燃?xì)廨啓C(jī)屬于內(nèi)燃機(jī)，所以也叫內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)。構(gòu)造有四大部分：空氣壓縮機(jī)，燃燒室，葉輪系統(tǒng)及回?zé)嵫b置。燃?xì)廨啓C(jī)的需求增長(zhǎng)迅速，除用于發(fā)電外，還用于艦船動(dòng)力、天然氣疏松的加氣站等。與航空用高溫合金葉片相比，燃?xì)廨啓C(jī)用高溫合金的使用壽命長(zhǎng)（10萬(wàn)小時(shí)），耐熱腐蝕、尺寸大，質(zhì)量要求很高。汽車(chē)廢氣渦輪增壓器汽車(chē)廢氣增壓器渦輪也是高溫合金材料的重要應(yīng)用領(lǐng)域。目前，我國(guó)渦輪增壓器生產(chǎn)廠家所采用的渦輪葉輪多為鎳基高溫合金渦輪葉輪，它和渦輪軸、壓氣機(jī)葉輪共同組成一個(gè)轉(zhuǎn)子。此外內(nèi)燃機(jī)的閥座、鑲塊、進(jìn)氣閥、密封彈簧、火花塞、螺栓等都可以采用鐵基或鎳基高溫合金。渦輪增壓系統(tǒng)對(duì)燃油效率和性能提升均有明顯效果。渦輪增壓是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣的能量來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。一般而言，加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動(dòng)機(jī)功率及扭矩要增大20%—60%。2008年中國(guó)汽車(chē)工業(yè)僅渦輪轉(zhuǎn)子對(duì)高溫母合金的需求就在1,900噸以上。核電與其它領(lǐng)域的高溫合金應(yīng)用核電工業(yè)使用的高溫合金包括：燃料元件包殼材料、結(jié)構(gòu)材料和燃料棒定位格架，高溫氣體爐熱交換器等，均是其他材料難以代替的。例如，燃料元件包殼管的管壁在工作時(shí)需承受600-800℃的高溫，需要較高的蠕變強(qiáng)度，因此大量采用高溫合金材料。高溫合金材料在玻璃制造、冶金、醫(yī)療器械等領(lǐng)域也有著廣泛的用途。在玻璃工業(yè)中應(yīng)用的高溫合金零件多達(dá)十幾種，如：生產(chǎn)玻璃棉的離心頭和火焰噴吹坩堝，平板玻璃生產(chǎn)用的轉(zhuǎn)向輥拉管機(jī)大軸、端頭和通氣管、玻璃爐窯的料道、閘板、馬弗套、料碗和電極棒等。冶金工業(yè)的軋鋼廠加熱爐的墊塊、線材連軋導(dǎo)板和高溫爐熱電偶保護(hù)套管等。醫(yī)療器械領(lǐng)域的人工關(guān)節(jié)等。三、高溫合金的市場(chǎng)空間測(cè)算根據(jù)測(cè)算，我們認(rèn)為到2020年，國(guó)內(nèi)高溫合金需求約為39275噸，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間90.5億元。（一）航空發(fā)動(dòng)機(jī)需求假設(shè)1：在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫合金占總重量的40%-60%，在先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)中這一比例超過(guò)50%甚至更多。我們判斷，隨著航空工業(yè)的繼續(xù)發(fā)展和高溫合金材料科技的進(jìn)步，這一比例還將繼續(xù)提升。我們假設(shè)高溫合金占軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)重量的60%，占民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)和其他軍機(jī)重量的40%。假設(shè)2：通過(guò)與已有國(guó)內(nèi)外相似型號(hào)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)格對(duì)比，我們假設(shè)軍用戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)重量約1.7噸，軍用運(yùn)輸機(jī)、民用大飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)重量約4噸，其他飛機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)重量約1噸。假設(shè)3：高溫合金的材料性能、加工難度要高于普通合金和鋼材，其材料成型率遠(yuǎn)低于一般特鋼。我們估計(jì)，1）在鑄造和軋制過(guò)程中材料成型率70-80%左右；2）母合金進(jìn)行加工時(shí)，廢品率80%左右，全流程材料利用率15%-20%，我們假設(shè)高溫合金全流程材料利用率為20%。綜上，我們預(yù)計(jì)每臺(tái)戰(zhàn)斗機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)平均使用高溫合金5.1噸，軍用運(yùn)輸機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金12噸，其他軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金2噸；民用大飛機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金8噸。根據(jù)測(cè)算，未來(lái)20年我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金需求為17.75萬(wàn)噸，民用大中型飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金需求為7.36萬(wàn)噸。此外，低空開(kāi)放將有望打開(kāi)我國(guó)通用航空發(fā)展的瓶頸，未來(lái)20年通用航空保有量超過(guò)20000架，以平均1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)算，通用航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金需求為5萬(wàn)噸。綜上，我們預(yù)測(cè)未來(lái)20年航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金需求為30.11萬(wàn)噸，平均每年市場(chǎng)空間1.51萬(wàn)噸。（二）燃?xì)廨啓C(jī)需求軍事應(yīng)用占世界船用燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)絕大多數(shù)份額。在軍用領(lǐng)域，有75%以上的海軍主力艦艇采用燃機(jī)動(dòng)力；在民用市場(chǎng)，燃機(jī)主要應(yīng)用于高速客船中。我國(guó)海軍目前船用燃機(jī)裝艦率較低。已服役主力艦艇中僅有10艘驅(qū)逐艦裝備有船用燃機(jī)。分別是2艘052型驅(qū)逐艦（裝備LM2500），2艘052B型驅(qū)逐艦、6艘052C型驅(qū)逐艦（裝備UGT-25000及QC280）。其動(dòng)力配置方式均為柴燃交替動(dòng)力（CODOG），每艦配備有2臺(tái)燃機(jī)和2臺(tái)柴油機(jī)。隨著中國(guó)多型船用燃機(jī)相繼研制成功，中短期內(nèi)燃機(jī)普及有望提速。我們認(rèn)為，燃機(jī)普及將以30MW級(jí)船用燃機(jī)為核心，輔以4MW級(jí)小功率船用燃機(jī)。其中，30MW級(jí)燃機(jī)主要用于大型的驅(qū)逐艦、護(hù)衛(wèi)艦等；4MW級(jí)燃機(jī)主要用于氣墊登陸艇和導(dǎo)彈快艇。參考LM2500燃?xì)廨啓C(jī)重量，我們假設(shè)國(guó)產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)重20噸，高溫合金占重量30%，成材率20%，單臺(tái)國(guó)產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)用高溫合金30噸。未來(lái)15年，我們認(rèn)為海軍將形成3大近海防御艦隊(duì)+若干支航母編隊(duì)+若干只兩棲攻擊/登陸編隊(duì)為主體的作戰(zhàn)體系?？紤]到燃機(jī)應(yīng)用情況，常規(guī)/核動(dòng)力航母、兩棲攻擊/船塢登陸艦將其作為主要?jiǎng)恿υ吹目赡苄暂^小，應(yīng)用燃機(jī)的新型艦艇很可能主要配備在航母編隊(duì)和兩棲攻擊/登陸編隊(duì)中，且以驅(qū)逐艦和護(hù)衛(wèi)艦為主，近海防御艦隊(duì)則僅配備新型隱身導(dǎo)彈艇。按照未來(lái)15年將建設(shè)5個(gè)航母編隊(duì)（2常+3核）、3個(gè)兩棲攻擊/登陸編隊(duì)和3個(gè)近海防御艦隊(duì)規(guī)模的假設(shè)，再考慮到燃機(jī)的更新與維護(hù)，我們估算未來(lái)15年30MW級(jí)燃機(jī)需求600臺(tái)，4MW級(jí)燃機(jī)需求1476臺(tái)。通過(guò)測(cè)算，未來(lái)15年燃?xì)廨啓C(jī)高溫合金需求達(dá)6.23萬(wàn)噸，平均每年4152噸。（三）汽車(chē)廢氣增壓渦輪高溫合金在汽車(chē)中主要應(yīng)用于渦輪增壓器的制造，其次包括排氣閥、燒嘴、熱發(fā)生器等零件也會(huì)用到高溫合金。渦輪增壓系統(tǒng)對(duì)燃油效率和性能提升均有明顯效果。渦輪增壓是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣的能量來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。一般而言，加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動(dòng)機(jī)功率及扭矩要增大20%—60%。廢氣增壓器渦輪生產(chǎn)在國(guó)外已有60多年的歷史。目前，國(guó)外的重型柴油機(jī)增壓器配置率100%，中小型柴油機(jī)也在不斷地增大其配置比例，如英、美、法等國(guó)家已達(dá)80%左右。國(guó)內(nèi)渦輪增壓器配置率將持續(xù)提升，尤其是汽油機(jī)渦輪增壓器配置率提升空間巨大。面對(duì)與日俱增的環(huán)保和能源壓力，內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排是大勢(shì)所趨。渦輪增壓是內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排的有效手段，其中汽油機(jī)節(jié)油效果5-10%，柴油機(jī)節(jié)油效果10-20%左右。2012年我國(guó)內(nèi)燃機(jī)渦輪增壓器綜合配置率為6.7%；其中車(chē)用柴油機(jī)配置率為62%，未來(lái)的增長(zhǎng)點(diǎn)主要來(lái)自于輕卡裝配率提升；而車(chē)用汽油機(jī)配置率僅5%左右，未來(lái)提升空間巨大。依據(jù)鋼研高納招股說(shuō)明書(shū)推算出我國(guó)目前每萬(wàn)輛汽車(chē)對(duì)高溫合金的需求為2.04噸，隨著渦輪增壓器配置率的提升，每萬(wàn)量汽車(chē)的高溫合金使用量將持續(xù)提高。我們假設(shè)2013年每萬(wàn)輛汽車(chē)高溫合金2噸，今后20年每年復(fù)合增長(zhǎng)5%；到2020年汽車(chē)產(chǎn)量復(fù)合增速5%，2020年-2030年汽車(chē)產(chǎn)量復(fù)合增速3%。依據(jù)測(cè)算，2020年汽車(chē)用高溫合金需求為8715噸，2030年為1.9萬(wàn)噸。（四）核工業(yè)核電中應(yīng)用高溫合金的主要部分包括燃料元件包殼管、燃料元件定位架、高溫氣體爐熱交換器等。每座60萬(wàn)千瓦的核電站需用蒸發(fā)器“U”形傳熱管100噸。此外，還有大量的反應(yīng)堆內(nèi)構(gòu)件用不銹鋼精密管和控制棒、核燃料包套管等。這樣僅一座60萬(wàn)千瓦的核電站堆芯約需要各類核級(jí)用管600多噸。國(guó)產(chǎn)核電裝備的應(yīng)用，也將帶動(dòng)核電裝備零部件供應(yīng)市場(chǎng)。依據(jù)媒體報(bào)道的中廣核集團(tuán)董事長(zhǎng)賀禹的講話，我國(guó)目前在運(yùn)和在建核電規(guī)?？傆?jì)4875萬(wàn)千瓦，在建核電機(jī)組數(shù)量位居****。根據(jù)我國(guó)修改后的核電發(fā)展目標(biāo)，2015年核電機(jī)組裝機(jī)規(guī)模達(dá)到40GW建成，2020年核電裝機(jī)目標(biāo)為58GW運(yùn)營(yíng)+30GW在建，那么未來(lái)7年國(guó)內(nèi)必須新開(kāi)工40GW，對(duì)應(yīng)35-40座100萬(wàn)千瓦機(jī)組。我們假設(shè)1座100萬(wàn)千瓦機(jī)組需要各類高溫合金1000噸，則未來(lái)7年核電工業(yè)對(duì)高溫合金總需求約35000噸-40000噸，平均每年5000噸-5700噸。（五）航天、核工業(yè)及其他行業(yè)考慮到航天發(fā)動(dòng)機(jī)每年發(fā)射次數(shù)較少且需求穩(wěn)定，我們估計(jì)每年航天發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)高溫合金需求量在400-600噸左右。此外，假設(shè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航天、燃?xì)廨啓C(jī)、汽車(chē)、核工業(yè)占高溫合金總需求的85%，則其他行業(yè)每年對(duì)高溫合金需求約為5900噸。四、國(guó)內(nèi)外高溫合金市場(chǎng)情況（一）國(guó)外高溫合金行業(yè)發(fā)展目前，全球每年消費(fèi)高溫合金材料近28萬(wàn)噸，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)100億美元。全球范圍內(nèi)能夠生產(chǎn)航空航天用高溫合金的企業(yè)不超過(guò)50家，主要集中在美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)。發(fā)達(dá)國(guó)家一般將涉及航空航天應(yīng)用領(lǐng)域的高溫合金產(chǎn)品作為戰(zhàn)略軍事物資，很少出口。美國(guó)在高溫合金研發(fā)以及應(yīng)用方面一直處于****地位，年產(chǎn)量約為5萬(wàn)噸，其中近50%用于民用工業(yè)。美國(guó)有很多獨(dú)立的高溫合金公司，能夠生產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)所用高溫合金的公司有通用電氣公司，普特拉—惠特尼公司，還有其他的生產(chǎn)特鋼和高溫合金的公司如漢因斯-斯泰特公司，佳能—穆斯克貢公司，因科國(guó)際公司等。這些公司都先后發(fā)展了公司自己的高溫合**號(hào)。歐盟國(guó)家中英、德、法是世界上主要的高溫合金生產(chǎn)和研發(fā)代表。英國(guó)是世界上*早研究和開(kāi)發(fā)高溫合金的國(guó)家之一。英國(guó)的鑄造合金技術(shù)****，代表性的是國(guó)際鎳公司的Nimocast合金，后來(lái)該國(guó)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商羅爾斯羅伊斯控股公司又研制了定向凝固和單晶合金SRR99、SRR2000和SRR2060等，其研制的高溫合金主要用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造方面。日本在鎳基單晶高溫合金、鎳基超塑性高溫合金和氧化物晶粒彌散強(qiáng)化高溫合金方面取得較大的成功。近年來(lái)，致力于開(kāi)發(fā)新型的耐高溫合金，并成功開(kāi)發(fā)出在1200℃高溫下依然能保持足夠強(qiáng)度的新合金。日本主要的高溫合金生產(chǎn)企業(yè)是IHIcorporation，JFE、新日鐵和神戶制鋼公司。（二）國(guó)內(nèi)高溫合金行業(yè)格局經(jīng)過(guò)50多年發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)形成了比較先進(jìn)，具有一定規(guī)模的生產(chǎn)基地。我們把國(guó)內(nèi)從事高溫合金的廠家分為四類：1、特鋼生產(chǎn)廠：東北特殊鋼鐵接團(tuán)撫順特殊鋼公司（簡(jiǎn)稱撫順特鋼），寶鋼股份公司特殊鋼事業(yè)部（簡(jiǎn)稱寶鋼特鋼）和攀鋼集團(tuán)長(zhǎng)城特殊鋼公司（簡(jiǎn)稱攀長(zhǎng)鋼）；2、研究單位：鋼鐵研究總院，北京航空材料研究院，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所，東北大學(xué)，北京科技大學(xué)等。3、發(fā)動(dòng)機(jī)公司精密鑄件廠：中航工業(yè)旗下各航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司的精密鑄造廠：黎明、西航、黎陽(yáng)、南方、貴航等。4、鍛件熱加工廠：西南鋁業(yè)公司，第二重型機(jī)械集團(tuán)萬(wàn)航模鍛廠，中航重機(jī)股份有限公司宏遠(yuǎn)航空鍛鑄公司和安大航空鍛造公司。目前，國(guó)內(nèi)規(guī)模較大的高溫合金生產(chǎn)企業(yè)有撫順特鋼和鋼研高納。此外，寶鋼特鋼、攀長(zhǎng)鋼、中科院金屬所、北京航材院也具備一定的產(chǎn)能。在航空航天產(chǎn)業(yè)中，用量**的變型高溫合金，主要由撫順特鋼、寶鋼特鋼、攀長(zhǎng)鋼等公司完成。特鋼企業(yè)生產(chǎn)的變型高溫合金，適用于大批量、通用性、結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的產(chǎn)品。鋼研高納在上市后也擴(kuò)大了變形高溫合金產(chǎn)能，募投項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后也具備了相當(dāng)?shù)淖冃透邷睾辖甬a(chǎn)能。目前具備鑄造高溫合金精鑄件的廠家分為兩類，一類是鋼研高納、中科院金屬所和北京航材院三家公司；另一類是黎明、西航、南方、成發(fā)等專業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)廠自行生產(chǎn)精鑄件。三家單位主要承接航天航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠對(duì)外委托的精鑄件業(yè)務(wù)。目前三家單位在鑄造高溫合金的材料制備、生產(chǎn)技術(shù)上均有各自特點(diǎn)，其中鋼研高納產(chǎn)能大于其余兩家。根據(jù)鋼研高納、撫順特鋼年報(bào)及相關(guān)公司網(wǎng)站信息，我們估算目前我國(guó)高溫合金總產(chǎn)能約為1.26萬(wàn)噸，實(shí)際產(chǎn)量約8000-9000噸左右。五、高溫合金涉及的A股相關(guān)上市公司主要涉及的A股上市公司包括：鋼研高納、撫順特鋼、寶鋼股份、煉石有色、航空動(dòng)力以及新三板上市公司中科三耐。

2016年4月不銹鋼行情走勢(shì)分析　　一、價(jià)格走勢(shì)：　　　　據(jù)生意社價(jià)格監(jiān)測(cè)，不銹鋼板4月價(jià)格大幅上漲，月末小幅回落。4月初304/2B不銹鋼平板價(jià)格11196.15元/噸，到月末價(jià)格為12161.54元/噸，4月不銹鋼價(jià)格大幅上漲8.62%?！　《?、影響因素　　產(chǎn)品：鋼廠4月不銹鋼產(chǎn)品出廠價(jià)有所上調(diào)，鞍鋼聯(lián)眾2016年4月盤(pán)價(jià)具體為：LH冷軋漲500，四尺報(bào)8000，五尺報(bào)10100，LH熱軋上漲500報(bào)7500，L1冷軋上漲500報(bào)8700，L1熱軋上漲500，四尺報(bào)7950，五尺報(bào)8450；L4冷軋上漲500報(bào)11600，熱軋上漲500報(bào)10750；304冷軋報(bào)12900，熱軋報(bào)12050；316L冷軋報(bào)18000，熱軋16550；430熱軋報(bào)6570。寧波寶新4月份不銹鋼冷軋產(chǎn)品出廠價(jià)2mm，304冷軋報(bào)14100元/噸，304L報(bào)14600元/噸，316L報(bào)21900元/噸；430報(bào)10300元/噸。據(jù)生意社數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，貿(mào)易商對(duì)5月不銹鋼市場(chǎng)持謹(jǐn)慎態(tài)度，多數(shù)人認(rèn)為上漲的空間不大，有下跌風(fēng)險(xiǎn)?！　‘a(chǎn)業(yè)鏈：上游：4月倫鎳震蕩上揚(yáng)，截止4月29日倫鎳漲50收9265美元/噸，短期或繼續(xù)偏強(qiáng)走勢(shì)。下游避險(xiǎn)情緒較高，成交平淡。此次大幅上漲，一方面是，鋼廠方面的控量，在春節(jié)前的幾個(gè)月，鋼廠的供應(yīng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出市場(chǎng)消化速度，供過(guò)于求是令人*憂慮的事情，出于成交壓力，現(xiàn)貨價(jià)格逐步走跌，貿(mào)易商可謂愁容遍布，而終端市場(chǎng)也對(duì)市場(chǎng)抱以不看好的態(tài)度，相較于往年的囤貨行為有明顯的減弱。而春節(jié)過(guò)后，緊連不銹鋼傳統(tǒng)旺季時(shí)段，但鋼廠投放量遠(yuǎn)不及預(yù)期，市場(chǎng)充斥即將到貨消息，但卻紛紛放了鴿子。周期性的缺貨狀態(tài)令卷市看漲氛圍四起。另一方面，市場(chǎng)心態(tài)的轉(zhuǎn)變，隨著鋼廠久不到貨，貿(mào)易商庫(kù)存逐步下降，各大代理商默契封盤(pán)不報(bào)，卷市在需求不振的情況下，因庫(kù)存不足而出現(xiàn)擔(dān)憂。部分貿(mào)易商采取低價(jià)采購(gòu)市場(chǎng)資源，進(jìn)而提升自身資源，如此的你來(lái)我往，價(jià)格水漲船高?！　⌒袠I(yè)：　　3月十三家不銹鋼煉鋼企業(yè)粗鋼產(chǎn)量，合計(jì)160.78萬(wàn)噸。環(huán)比增加40.51%；同比增加13.23%；1-3月累計(jì)412.45萬(wàn)噸。　　4月上旬無(wú)錫不銹鋼庫(kù)存總量146857噸，環(huán)比降9.78%，冷軋91116噸，環(huán)比降11.74%，熱軋55741噸，環(huán)比降6.38%；200系冷軋4810噸，環(huán)比增54.02%，熱軋1005噸，環(huán)比降14.47%；300系冷軋63565噸，環(huán)比降14.21%，熱軋54130噸，環(huán)比降6.31%；400系冷軋22741噸，環(huán)比降12.62%，熱軋606噸，環(huán)比增3.06%?！　?月上旬佛山不銹鋼庫(kù)存總量110357噸，環(huán)比增加5.28%，冷軋72609噸，環(huán)比增加11.12%，熱軋37748噸，環(huán)比降4.38%。　　三、預(yù)測(cè)：　　短期來(lái)看，在沒(méi)有需求面好轉(zhuǎn)的實(shí)際支撐的當(dāng)下，市場(chǎng)出現(xiàn)不同的聲音，同漲的情節(jié)出現(xiàn)了分化，市場(chǎng)有傳出五一過(guò)后必跌等言語(yǔ)。當(dāng)下市場(chǎng)捂貨不售的商家們，已經(jīng)逐步釋放出自己的資源，鋼廠方面期貨也已開(kāi)訂，供應(yīng)量恢復(fù)正常亦是早晚的事兒。鋼廠的去產(chǎn)能計(jì)劃依舊會(huì)繼續(xù)下去，但目前真正的市場(chǎng)需求遠(yuǎn)低于投放量，供給不平衡是當(dāng)前價(jià)格不穩(wěn)定的主要原因，但依稀可以看到，鋼廠方面挺價(jià)的決心依舊較堅(jiān)定，匆匆上漲的價(jià)格需要調(diào)整空間，或小幅承壓走弱，而不銹鋼也將迎接淡季階段，短期觀望態(tài)勢(shì)為主。

一、鎳合金的用途主要是：1、閥門(mén)密封件。具有抗氧化、耐高溫和抗硫化作用的優(yōu)良性能。2、噴涂材料。在能源開(kāi)發(fā)、化工、電子、航海、航空和航天等部門(mén)中，鎳合金都有廣泛用途。二、鎳合金的應(yīng)用行業(yè)主要有：1.熱處理工業(yè)。如爐輥、鐘式爐及退火爐等。2. 煅燒爐。如用其來(lái)煅燒生產(chǎn)高性能剛玉，煅燒鉻鐵礦，以生產(chǎn)鉻鐵合金，回收在石油化工中用作催化劑的鎳。3．化工和石油化工，用其制備新的蒸汽裂化粗汽油爐，以生產(chǎn)氫等。4．自動(dòng)化裝置。如催化支撐系統(tǒng)，火花塞。5．核工業(yè)用清洗設(shè)備，如核廢料清除。6．鋼鐵工業(yè)。如直接還原鐵礦石工藝，生產(chǎn)海綿