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2、國內發展
自1956年爐高溫合金GH3030試煉成功,迄今為止,我國高溫合金的研究、生產和應用已歷經60年的發展歷程。60年的高溫合金發展可以分為三個階段。
個階段:從1956年至20世紀70年代初是我國高溫合金的創業和起始階段。本階段主要是仿制前蘇聯高溫合金為主體的合金系列,如:GH4033,GH4049,GH2036,GH3030,K401和K403等。
第二個階段:從20世紀70年代中至90年代中期,是我國高溫合金的提高階段。主階段主要試制歐美型號的發動機,提高高溫合金生產工藝技術和產品質量控制。
第三階段:從20世紀90年代中至今,是我國高溫合金的全新發展階段。本階段主要是應用和開發了一批新工藝,研制和生產了一系列高性能、次的新合金。
目前,我國的高溫合金研究主要研究單位是鋼鐵研究總院、北京航空材料研究院、中國科學院金屬研究所、北京科技大學、東北大學、西北工業大學等,主要生產企業有:中航工業、鋼研高納、煉石有色、撫順特鋼、高鋼特鋼和第二重型機械集團萬航模鍛廠(二重)等。在此基礎上,我國已具備了高溫合金新材料、新工藝自主研發和研究的能力。
雖然高溫金屬合金材料在我國已發展近60年,但行業發展仍處于成長期。由于高溫金屬合金材料領域具有較高技術含量,該行業企業擁有較深護城河。我國高溫金屬合金每年需求量在2萬噸以上,國內年生產量在1萬噸左右,市場容量超過80億元,其中進口占比較大。未來20年我國各類軍機采購需求在2800架左右,民用飛機采購數量在5400架左右,對應的高溫合金需求在1500億以上,再加上500億的燃氣輪機需求,僅高溫合金空間一項就有2000億的市場空間即將打開。
我國目前的生產能力與需求相比存在兩個缺口:(1)生產能力不足。目前我國高溫合金生產企業數量有限,生產能力與需求之間存在較大缺口,在燃氣輪機、核電等領域的高溫合金主要還依賴進口。(2)高端產品難以滿足應用需求。我國的高溫合金生產水平與美國、俄羅斯等國有著較大差距,隨著我國研制更高性能的航空航天發動機,高溫合金材料在供應上存在無法滿足應用需求的現象 [1] 。
自1956年爐高溫合金GH3030試煉成功,迄今為止,我國高溫合金的研究、生產和應用已歷經60年的發展歷程。60年的高溫合金發展可以分為三個階段。
個階段:從1956年至20世紀70年代初是我國高溫合金的創業和起始階段。本階段主要是仿制前蘇聯高溫合金為主體的合金系列,如:GH4033,GH4049,GH2036,GH3030,K401和K403等。
第二個階段:從20世紀70年代中至90年代中期,是我國高溫合金的提高階段。主階段主要試制歐美型號的發動機,提高高溫合金生產工藝技術和產品質量控制。
第三階段:從20世紀90年代中至今,是我國高溫合金的全新發展階段。本階段主要是應用和開發了一批新工藝,研制和生產了一系列高性能、次的新合金。
目前,我國的高溫合金研究主要研究單位是鋼鐵研究總院、北京航空材料研究院、中國科學院金屬研究所、北京科技大學、東北大學、西北工業大學等,主要生產企業有:中航工業、鋼研高納、煉石有色、撫順特鋼、高鋼特鋼和第二重型機械集團萬航模鍛廠(二重)等。在此基礎上,我國已具備了高溫合金新材料、新工藝自主研發和研究的能力。
雖然高溫金屬合金材料在我國已發展近60年,但行業發展仍處于成長期。由于高溫金屬合金材料領域具有較高技術含量,該行業企業擁有較深護城河。我國高溫金屬合金每年需求量在2萬噸以上,國內年生產量在1萬噸左右,市場容量超過80億元,其中進口占比較大。未來20年我國各類軍機采購需求在2800架左右,民用飛機采購數量在5400架左右,對應的高溫合金需求在1500億以上,再加上500億的燃氣輪機需求,僅高溫合金空間一項就有2000億的市場空間即將打開。
我國目前的生產能力與需求相比存在兩個缺口:(1)生產能力不足。目前我國高溫合金生產企業數量有限,生產能力與需求之間存在較大缺口,在燃氣輪機、核電等領域的高溫合金主要還依賴進口。(2)高端產品難以滿足應用需求。我國的高溫合金生產水平與美國、俄羅斯等國有著較大差距,隨著我國研制更高性能的航空航天發動機,高溫合金材料在供應上存在無法滿足應用需求的現象 [1] 。
3:Hastelloy C-22 Alloy(哈氏C-22合金)
一、耐蝕性能和產品形式
哈氏C-22合金是一種Ni-Cr-Mo合金,它對點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應力腐蝕斷裂均有極強的抵抗力。Ni、Cr、Mo和W的共同作用,使哈氏C-22合金在較大的氧化和還原性環境范圍內具有優異的耐蝕性能。 下表所示可見,哈氏C-22合金在大多數苛刻的環境中有突出的耐蝕性能,它對焊接操作或鍛造操作中晶間碳化物的析出和多元相的產生有抵抗性能。
哈氏C-22合金被廣泛地應用于煙氣脫硫系統、紙漿和造紙工業中的漂白系統、垃圾焚化爐、化工廠、制藥廠和放射性垃圾儲存等工業領域。 哈氏C-22合金強度高,并且有良好的延展性、焊接性和成形性能,因此在ASME和ASTM標準中都有一致的詳細敘述。其材料產品形式有板材、帶材、管材、棒材和鍛件等。
四、焊接性能
哈氏C-22合金的焊接性能非常好,它可以很容易地以鎢極氣體保護焊、金屬極氣體保護焊、埋弧焊等方法焊接,填料金屬要求有與之相匹配的化學成分。 五、機械性能 哈氏C-22合金具有良好的熱加工性能。其退火狀態室溫下的機械性能如下表所示,測試板材厚度范圍4.76mm到50.8mm.
4:Hastelloy C-59 Alloy(哈氏C-59合金)
一、引言
C-59是一種超低碳Ni-Cr-Mo合金,具有優異的耐蝕性能和高機械強度。其性質有如下幾條:
1、在氧化性和還原性條件下有廣泛的耐蝕性能;
2、對點蝕和縫隙腐蝕有良好的抵抗力,同時對氯致應力腐蝕斷裂有免疫特性。
3、對無機酸如硝酸、磷酸、硫酸、鹽酸和硫酸鹽酸混合酸有良好的耐蝕性能;
4、對含有雜質的無機酸同樣有良好的耐蝕性能;
5、對40℃以下任何濃度的鹽酸有良好的耐蝕性能;
6、被許可在-196-450℃之間使用于壓力容器上;
7、被NACE標準MR-01-75 Ⅶ級許可使用在酸氣環境下。 (NACE是美國和印度的電子顧問委員會)
應用:C-59合金在化工、石油化工、能源和環保工程等。
1、含氯有機過程設備,尤其是在有鹵族酸性催化劑存在的情況下;
2、紙漿和造紙工業中的溶解和漂白系統設備;
3、焚化爐和煙氣脫硫系統的預熱器、閥門、葉輪等元件;
4、酸氣處理系統設備和元件;
5、醋酸和醋酐反應器;
6、硫酸冷凝器。
四、物理性能
密度:8.6g/cm3 熔點范圍:1310-1360℃ 磁導率:20℃,(RT)≤1.001 高溫下的物理性能
一、耐蝕性能和產品形式
哈氏C-22合金是一種Ni-Cr-Mo合金,它對點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應力腐蝕斷裂均有極強的抵抗力。Ni、Cr、Mo和W的共同作用,使哈氏C-22合金在較大的氧化和還原性環境范圍內具有優異的耐蝕性能。 下表所示可見,哈氏C-22合金在大多數苛刻的環境中有突出的耐蝕性能,它對焊接操作或鍛造操作中晶間碳化物的析出和多元相的產生有抵抗性能。
哈氏C-22合金被廣泛地應用于煙氣脫硫系統、紙漿和造紙工業中的漂白系統、垃圾焚化爐、化工廠、制藥廠和放射性垃圾儲存等工業領域。 哈氏C-22合金強度高,并且有良好的延展性、焊接性和成形性能,因此在ASME和ASTM標準中都有一致的詳細敘述。其材料產品形式有板材、帶材、管材、棒材和鍛件等。
四、焊接性能
哈氏C-22合金的焊接性能非常好,它可以很容易地以鎢極氣體保護焊、金屬極氣體保護焊、埋弧焊等方法焊接,填料金屬要求有與之相匹配的化學成分。 五、機械性能 哈氏C-22合金具有良好的熱加工性能。其退火狀態室溫下的機械性能如下表所示,測試板材厚度范圍4.76mm到50.8mm.
4:Hastelloy C-59 Alloy(哈氏C-59合金)
一、引言
C-59是一種超低碳Ni-Cr-Mo合金,具有優異的耐蝕性能和高機械強度。其性質有如下幾條:
1、在氧化性和還原性條件下有廣泛的耐蝕性能;
2、對點蝕和縫隙腐蝕有良好的抵抗力,同時對氯致應力腐蝕斷裂有免疫特性。
3、對無機酸如硝酸、磷酸、硫酸、鹽酸和硫酸鹽酸混合酸有良好的耐蝕性能;
4、對含有雜質的無機酸同樣有良好的耐蝕性能;
5、對40℃以下任何濃度的鹽酸有良好的耐蝕性能;
6、被許可在-196-450℃之間使用于壓力容器上;
7、被NACE標準MR-01-75 Ⅶ級許可使用在酸氣環境下。 (NACE是美國和印度的電子顧問委員會)
應用:C-59合金在化工、石油化工、能源和環保工程等。
1、含氯有機過程設備,尤其是在有鹵族酸性催化劑存在的情況下;
2、紙漿和造紙工業中的溶解和漂白系統設備;
3、焚化爐和煙氣脫硫系統的預熱器、閥門、葉輪等元件;
4、酸氣處理系統設備和元件;
5、醋酸和醋酐反應器;
6、硫酸冷凝器。
四、物理性能
密度:8.6g/cm3 熔點范圍:1310-1360℃ 磁導率:20℃,(RT)≤1.001 高溫下的物理性能