高温合金发展历程、产业链及应用领域分析

从全球看，高温合金自 20 世纪 30 年代开始研制，变形高温合金、铸造高温合金与粉末 高温合金相继问世。

我国高温合金的发展经历了三个阶段：第一阶段从 1956 年至 20 世纪 70 年代初，是我国高温合金的创业和起始阶段。在苏联专 家的指导下炼出的第一炉高温合金 GH3030，拉开了我国研制和生产的序幕。1960 年后， 我国开始独立自主地研制和生产主要歼击机发动机 WP-5、WP-6、WP-7、WP-8 等所需 的各种高温合金材料，建立和完善了我国高温合金的生产和研究基地。此阶段主要成果 是仿制了部分前苏联高温合金系列，包括 GH4033、GH4037、K401、K406 等。

第二阶段从20世纪70年代中期至90年代中期，是我国高温合金的提高阶段。随着仿 欧美航空发动机的试制和生产，我国引进了一系列欧美体系合金。在对WS-9、WZ-6、 WZ-8 发动机用高温合金材料的研制中，全面按照国外的技术标准进行研制和生产，对 纯洁度、均匀性和综合性能比过去提出了更高的要求。此阶段研制出一系列新合金、引进先进设备、改进生产工艺，使我国高温合金的生产工艺技术和产品质量控制等方面上 了一个新台阶，基本达到国际先进水平。第三阶段从20世纪90年代中期至今，是我国高温合金的新发展阶段。随着新型先进航 空发动机的设计、研制和生产，我国接连成功研制高性能的新高温合金材料，如粉末涡 轮盘材料FGH4096，弥散强化高温合金MGH4754和单晶高温合金DD406 等。同时， 我国主要生产品种GH4169盘件的应用面不断扩大，改型GH4169G性能显著提高。

目前，我国从事高温合金研发及制备的企业及研究所等单位共有十余家，已经形成了相 对完整的高温合金生产体系。高温合金产业链由上游原材料及设备供应商、中游高温合金材料及制品生产商、下游应用终端组成。中游高温合金材料及制品生产商作为核心环节，主要 包含三类参与者。第一类是兼具高温合金材料研发能力与生产能力的科研单位，包括钢研高 纳、北京航材院、中科院金属所等；第二类是以抚顺特钢、宝钢特钢、长城特钢为代表的特 钢厂；第三类是以西部超导、图南股份、应流股份等为代表的新兴冶金企业或金属加工企业， 多数为民营背景。

当前，我国已建立完善的牌号体系，可覆盖主要应用领域。根据 2002 年出版的《中国 航空材料手册》，我国可供航空选用的高温合金牌号仅 89 个，而根据 2012 年出版的《中国高 温合金手册》，目前有 194 个牌号列入我国牌号体系，相较十年前发展迅速，也成为除美 、 英 、俄之外，第四个具备牌号体系的国家。我国目前牌号中包括 100 多个变形高温合金、70 余铸造高温合金和近 20 个粉末、轻型等新型高温合金牌号，基本覆盖主要应用领域，已基本 具备新材料、新工艺的自主开发能力。

国内高温合金产业与国际先进水平仍有差距。总体来看，我国的高温合金行业从产业到 技术等各方面较国际先进水平仍存在较大差距，包括部分关键技术+尚未实现突破、重要材 料依赖进口、缺乏自主研制的先进设备、返回料再利用的技术与机制尚未完善等。性能上， 我国高温合金材料在主元素精确控制能力、杂质元素控制水平、成分均匀性、组织一致性等 方面皆有所不足。 由于高温合金主要用于航空航天、燃气轮机等高端制造领域，具有很强的战略价值及商 业价值，欧美俄等发达国家的重点企业已在高温合金领域进行了几十年的研究，并对核心制 备技术进行严格保密。而高温合金质量是影响我国高温环境下关键零部件承温能力、可靠性 和使用寿命的主要因素之一，因此我国在高温合金的发展迫在眉睫，产业链安全也至关重要。