谢高
11月12日—17日，备受瞩目的世界五大航展之一的第十五届中国国际航空航天博览会（简称珠海航展）在广州珠海举办，众多高、精、尖展品集体亮相，展示了当今世界航空航天业发展水平。作为航空发动机实现性能突破的关键材料——高温合金在该届航展也引发了许多关注。
高温合金又称为耐热合金和超合金，是指在600摄氏度以上及一定应力作用下长期工作的，具有抗蠕变能力、较高的高温强度、良好的断裂韧性及耐腐蚀等综合性能的金属材料。高温合金按基体分为铁基、镍基、钴基高温合金，铁基高温合金使用温度一般为700摄氏度左右，多应用于交通运输、石油化工、矿山冶金等领域；钴基高温合金受限于钴元素的开采和使用，尚未实现大范围的推广应用；镍基高温合金可在高于1000摄氏度的恶劣环境中保持较好的力学性能，被广泛用于制造高性能的航空发动机和工业燃气轮机的最热端部件。此外，高温合金按材料成型方式分为变形、铸造、粉末高温合金，按合金强化方式分为固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型高温合金。
我国从1956年开始研制生产高温合金以来，目前已研究、试制和生产了150多种高温合金；国内产业布局已基本形成，研发与生产体系相对完善，包括钢研高纳、中科院金属所等科研单位和抚顺特钢、宝武特冶、攀长特、大冶特钢等8家特钢厂；相关研发技术不断取得新突破，如低偏析控制技术、镁微合金化技术等新技术；应用领域得到不断拓展，除了传统航空航天等高精尖领域，高温合金在烟气轮机、地面燃气轮机等民用领域的应用范围也逐步扩大。
随着我国航空航天、核电等尖端科技领域近年来的迅猛发展，再加上国家政策的大力支持，我国高温合金市场目前需求旺盛，不仅推动了我国高温合金产量的稳步增长，也为高温合金产业带来了前所未有的发展机遇。据已公开的统计数据，我国高温合金的需求量从2017年的3万吨迅速增长到了2022年的7万吨，年均复合增长率为18.47%，同时我国高温合金产量从2017年的1.88万吨增至2022年的4.20万吨，年均复合增长率为17.44%；2023年，全球高温合金市场产销量为35万吨，我国占比不足1/10；2024年，我国高温合金需求量为6.2万吨，同比增长17%。
值得注意的是，尽管我国高温合金产业近年来取得了较快发展，但仍有不少问题有待解决。一是标准体系繁而不精。我国目前的生产体系包括欧美体系、前苏联体系等，钢厂常面临一个材料有多个标准的难题。不过随着中国航发同标同行工作的推动，标准统一问题有望解决。二是原辅材料及产品标准不高，表现为在对原材料成分的精确控制上相对欧美较差，导致产品达标却不好用。三是制造装备和检测装备国产化程度较低，国内8家钢厂主流冶炼设备大部分为进口。四是与世界领先水平相比，仍存在技术差距和产能瓶颈。目前，我国高温合金部分高端品种尚未实现自主可控，仍需依赖进口来满足市场需求。
这些问题虽然使我国高温合金产业发展面临较大挑战，但同时也孕育着巨大的发展潜力。展望未来，我国高温合金产业发展需从以下三方面发力。一是加大对新材料研究力度。高温合金材料、工艺研究难度大且周期长，需强化基础和预先研究，突破关键技术难题，同时加强工程化应用研究，提高技术成熟度，实现自主保障。二是加快国产特种熔炼装备、高精度分析检测设备的开发与应用，包括相关软件和控制系统的开发；支持基础元器件、部件的开发；搭建具有公信力的装备或备件的试验平台，有选择地支持一到两家企业开展装备整合验证；建成基本配套齐全的设备制造和测试体系，提升全流程保障能力等。三是做好成本控制，包括质量成本控制、提高材料综合利用率等。
《中国冶金报》（2024年11月20日 03版三版）
