高温合金行业报告：军民领域应用前景广阔（39页）

高温合金可按照多种分类方法划分类别，其中镍基及变形高温合金为主要应用品类。 高温合金按合金基体元素可分为铁基、镍基和钴基高温合金，其中镍基高温合金应 用范围最广，占比达 80% ；按制备工艺可分为变形高温合金（牌号 GH）、铸造高 温合金(等轴晶--牌号 K、定向柱晶--牌号 DZ 和单晶--牌号 DD )、新型高温合金（粉 末高温合金（牌号 FGH）和金属间化合物高温合金（牌号 JK））三大类；按强化方 式可分为固溶强化、时效强化、氧化物弥散强化和晶界强化。高温合金因具有较高 的高温强度，良好的抗氧化、抗腐蚀、抗疲劳等性能，已成为航空航天、电力、冶 金、石油化工、核工业、玻璃制造等多个重要工业领域发展的关键特种材料。高温合金生产制备工艺较为复杂，熔炼、铸造、热处理为主要流程工艺。生产流程 及工艺的稳定对高温合金材料的力学性能产生直接影响。快速发展的经济和科学技 术为各种新型高温合金材料的研发和推广提供了较大的发展空间，在对合金性能要 求越来越高的情况下，必须要对各种工艺进行不断的完善和优化，保证各种工艺与 高温合金材料的变化相适应。工艺的不断完善引入可实现性能的不断提升，发展新 型的高温合金，进而推动相关产品与行业的发展。熔炼工序：严格控制化学成分是保证高温合金具备优异性能的基础，熔炼工序能有 效消除大于临界尺寸的夹杂物，降低氧、氮、及硫的含量，从源头上提高高温合金 的纯净度，因此熔炼工序在高温合金的制备工艺中处于首要位置。

目前国际上高温 合金的熔炼方法主要有真空感应炉（VIM）、真空自耗炉（VAR）、电渣重熔炉（ESR）。 近年以粉末高温合金为代表的新型高温合金应用领域愈加广泛，粉末高温合金的熔 炼工艺成为前沿研究的技术，国际上俄罗斯粉末高温合金采用 VIM 或 VIM+VAR 双 联熔炼工艺，美国粉末高温合金采用 VIM+ESR+VAR 三联工艺，而国内粉末高温合 金基本采用 VIM 单炼工艺，导致我国粉末高温合金材料纯净度低于国外先进水平。热处理：随着新高温合金材料的应用以及使用过程中对合金性能提出的高要求，热 处理工艺是必不可少的过程。高温合金热处理工艺是指高温合金材料在固态下，通 过加热、保温和冷却的方式，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。近年 来对于高温合金研究比较深入、系统的是固溶热处理和时效热处理。固溶热处理是 指在高于高温合金组织内析出相的全溶温度，使合金中各种分布不均匀的析出相充 分溶解至基体相中，从而实现强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除残余应力的 作用，以便继续加工成型，并为后续时效处理析出均匀分布的强化相做准备。时效 热处理是指在强化相析出的温度区间内加热并保温一定时间，使高温合金的强化相 均匀地沉淀析出，碳化物等均匀分布，从而实现硬化合金和提高其强度的作用。