高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在 600 ℃ 以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長(zhǎng)期工作的一類(lèi)金屬材料 。高溫合金具有較高的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金的最大特點(diǎn)不是其絕對(duì)熔點(diǎn)很高，而是在高溫下仍然具有良好的特性。
2012 年發(fā)布的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中，就把包括高溫合金在內(nèi)的高端金屬結(jié)構(gòu)材料列為新材料產(chǎn)業(yè)六大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一
高溫合金行業(yè)相關(guān)政策
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時(shí)間
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文件名稱(chēng)
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內(nèi)容
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2012.1
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《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》
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重大裝備關(guān)鍵配套金屬結(jié)構(gòu)材料提到燃機(jī)用高溫合金葉片、高溫合金輪盤(pán)鍛件航空航天用高溫合金
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2015.5
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《中國(guó)制造 2025》
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十大領(lǐng)域中航空航天、電力等領(lǐng)域涉及高溫合金
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2016.10
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《產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力發(fā)展規(guī)劃（2016-2020 年）》
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加快高溫合金等關(guān)鍵戰(zhàn)略材料的研發(fā)
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2016.12
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《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》
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打造增材制造產(chǎn)業(yè)鏈，突破高溫合金等增材制造專(zhuān)用材料
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2016.12
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《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》
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新材料保障水平提升工程中航空航天裝備材料和電力裝備材料提到高溫合金葉片技術(shù)研發(fā)、前沿新材料先導(dǎo)工程中增材制造材料部分提到突破高溫合金金屬粉末、開(kāi)展高溫合金等重點(diǎn)新材料應(yīng)用示范、制定高溫合金、鎳、鋁、鎂等金屬及合金粉末標(biāo)準(zhǔn)
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2017.4
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《十三五材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》
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大力發(fā)展高溫合金滿(mǎn)足我國(guó)重大工程與國(guó)防建設(shè)的材料需求
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2017.11
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《增強(qiáng)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力三年行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020 年）》
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加快先進(jìn)金屬及非金屬關(guān)鍵材料產(chǎn)業(yè)化，重點(diǎn)發(fā)展發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金材料
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2017.12
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《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020 年)》
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開(kāi)發(fā)空心粉率低、顆粒形狀規(guī)則、粒度均勻、雜質(zhì)元素含量低的高品質(zhì)鈦合金、高溫合金、鋁合金等金屬粉末。
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2018.3
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《新材料標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)航行動(dòng)計(jì)劃
(2018-2020 年)》 |
研制新材料領(lǐng)航標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)包含高溫合金，實(shí)現(xiàn)高溫合金國(guó)產(chǎn)供應(yīng)
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2018.5
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《2018 年工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)資金工作指南》
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關(guān)鍵基礎(chǔ)材料重點(diǎn)支持航空航天標(biāo)準(zhǔn)件高溫合金材料
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2019.11
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《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019 年本）》
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鋼鐵類(lèi)支持高溫合金、機(jī)械類(lèi)支持燃?xì)廨啓C(jī)高溫部件（300MW 以上重型燃機(jī)用轉(zhuǎn)子體鍛件、大型高溫合金輪盤(pán)、缸體、葉片等）及控制系統(tǒng)
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數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理
在高溫環(huán)境下，材料會(huì)加速退化，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情況，而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)。
按基體元素，高溫合金 可分為鐵基高溫合金（占 14.3% ）、鎳基高溫合金（占 80% ）鈷基 高溫合金（占 5.7%）
高溫合金分類(lèi)
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分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)
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種類(lèi)
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材料特性
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基體元素
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鐵基高溫合金
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又稱(chēng)耐熱合金鋼，耐熱合金鋼按其正火要求可分為馬氏體、奧氏體、珠光體、鐵素體耐熱鋼等。使用溫度較低（600~850℃），一般用于發(fā)動(dòng)機(jī)中工作溫度較低的部位，如渦輪盤(pán)、機(jī)匣和軸等零件。
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鎳基高溫合金
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使用溫度最高（約 1000℃），廣泛用于制造航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、各種工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的最熱端零件，如渦輪部分工作葉片、導(dǎo)向葉片、渦輪等。
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鈷基高溫合金
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使用溫度約 950℃，具有良好的鑄造性和焊接性，主要用于做導(dǎo)向葉片材料，該合金由于鈷資源較少而價(jià)格昂貴
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制備工藝
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變形高溫合金
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用量最大，需要先制備高溫合金母合金，然后通過(guò)鍛、軋和擠壓等冷、熱變形手段加工成材，合金化程度和高溫強(qiáng)度較低。
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鑄造高溫合金
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使用溫度和強(qiáng)度越高，合金化程度越高。這種情況下，傳統(tǒng)熱加工成形難度加大，加上部分零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要采用精密鑄造工藝制成零件
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粉末冶金高溫合金
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采用液態(tài)金屬霧化或高能球磨機(jī)制粉，晶粒細(xì)小、成分和組織均勻，顯著改善了熱加工性能，難于變形的鑄造高溫合金可以通過(guò)粉末法改善其熱塑性而成為變形高溫合金。
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金屬間化合物高溫合金
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Ti-Al 系金屬間化合物密度低、比強(qiáng)度、比剛度高以及優(yōu)良的高溫性能是航空航天飛行棋最理想的新型高溫結(jié)構(gòu)材料
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強(qiáng)化方式
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固溶強(qiáng)化高溫合金
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具有優(yōu)異抗氧化性，良好的塑性和成型性以及一定的高溫強(qiáng)度，主要用于環(huán)境溫度較高，但承受應(yīng)力較低的零件，如燃燒室和火焰筒等。
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時(shí)效強(qiáng)化高溫合金
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具有較高的高溫強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度以及良好的綜合性能，主要用于承受高負(fù)荷、環(huán)境 溫度為高、中溫的零件，如渦輪葉片、渦輪盤(pán)等。
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氧化物彌散強(qiáng)化高溫合金
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合金中彌散分布氧化物顆粒，具有高熱穩(wěn)定性，在 1000℃以上仍能保持較高的強(qiáng)度
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晶界強(qiáng)化高溫合金
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在合金中加入微量硼、鈰、鋯和鎂等元素改善晶界狀態(tài)以提高合金的抗蠕變能力。
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數(shù)據(jù)來(lái)源：公開(kāi)資料整理
