Informe de profundidad de la industria de defensa nacional: pista de alta calidad de aleación de alta temperatura y nuevos materiales metálicos

Principales puntos de vista:

La superaleación es la temperatura y la presión perfectas de la pareja del motor de combustión interna es muy importante para la eficiencia del motor de combustión interna. Con el fin de mejorar la eficiencia de la salida de la turbina de gas, las partes calientes del motor aeroespacial y la turbina de gas deben soportar una alta temperatura de 600 ℃ – 1200 ℃ y la interacción de tensiones complejas, los requisitos de materiales son muy estrictos. En comparación con las aleaciones comunes de aluminio, titanio y magnesio, las superaleaciones son más adecuadas para una temperatura más alta (600℃) y un entorno de corrosión grave, en el que las aleaciones a base de níquel ocupan casi el 80% del mercado actual de superaleaciones.

Tres tipos de superaleaciones tienen diferentes propiedades, no hay necesidad de preocuparse por la sustitución mutua

La superaleación deformada es una especie de material de alta temperatura soportado por el proceso de deformación plástica y el tratamiento térmico, como la forja, el laminado, el espesor del muelle y el dibujo en frío. En la actualidad, la superaleación deformada es el tipo de material de alta temperatura con la mayor cantidad y variedad, y el disco de turbina del motor de combustión interna es el principal campo de aplicación.

La aleación fundida de alta temperatura se fundirá directamente o se solidificará direccionalmente después de la refundición del lingote de aleación, ya que puede formarse directamente a través de la tecnología de fundición de precisión o solidificación direccional, por lo que no es necesario considerar la propiedad de deformación de forja. La temperatura de servicio de la aleación fundida de alta temperatura de la misma composición se incrementará en 10 – 30℃ en comparación con la aleación deformada de alta temperatura. La hoja del motor de combustión interna es el principal campo de aplicación.

La superaleación en polvo es una superaleación preparada por el proceso de metalurgia en polvo. En comparación con la superaleación de fundición – forja anterior, el proceso de metalurgia en polvo puede resolver los problemas de la formación de superaleación deformada y la fluctuación de las propiedades mecánicas de la superaleación fundida en cierta medida. En la actualidad, el disco de turbina del motor de aviación es el principal campo de aplicación.

Después de décadas de desarrollo, las superaleaciones han derivado miles de marcas, diferentes características de las marcas, debido a la estructura compleja del motor de combustión interna, diferentes partes en diferentes condiciones de trabajo, el punto de partida de la selección de materiales es la estructura general de la idoneidad de los parámetros de rendimiento, por lo que tres tipos de superaleaciones no tienen una relación de sustitución mutua.

El punto de fusión de la mayoría de las superaleaciones es de aproximadamente 1200℃ con el desarrollo de nuevos procesos, recubrimientos protectores, tipos de aleaciones y materiales de retorno para el futuro. Con el desarrollo de motores de combustión interna a gran escala, como los motores de aviación, hacia una alta relación de alcantarillas, una alta relación de peso de empuje y una alta temperatura de entrada de turbinas, la temperatura de funcionamiento de los componentes terminales calientes de los motores de combustión interna se innova constantemente, por lo que se desarrolla un nuevo proceso. El desarrollo de nuevas aleaciones y recubrimientos protectores a alta temperatura es muy importante para el crecimiento del mercado de superaleaciones. En cuanto al material de retorno, de acuerdo con las patentes pertinentes, la tasa de rendimiento de la aleación deformada preparada por el proceso tradicional de doble conexión no es superior al 60%, mientras que el peso de la parte final de la aleación de cristal único de fundición es sólo alrededor del 30% de la materia prima, Mientras que la tasa de utilización de la aleación de alta temperatura es muy baja, la tasa de utilización de la fundición de precisión es de alrededor del 20% ~ 30%, y la forma compleja es de alrededor del 10%, lo que conduce a un enorme desperdicio de recursos. Por lo tanto, el reciclado y la reutilización de los desechos de superaleación no sólo pueden reducir los costos, sino también la Dependencia de los principales elementos estratégicos (como el níquel, el cobalto, el cromo, etc.).

La industria militar genera una demand a de 10.000 toneladas, se espera que el automóvil, la energía nuclear y la industria química generen un espacio incremental, el uso actual de superaleaciones en los aviones de combate más avanzados ha superado el 50%, se utiliza principalmente en la Cámara de combustión, Guía, hoja de turbina y disco de turbina cuatro partes calientes, su consumo futuro sigue mostrando una tendencia creciente, la proporción de valor se espera que aumente aún más. Según el cálculo del equipo, el espacio de mercado de superaleaciones militares en los próximos cinco años será de 13.000 toneladas, y la demanda de superaleaciones de motores de aeronaves comerciales nacionales superará las 10.000 toneladas. Además, se espera que el campo civil se convierta en el principal campo de batalla para la aplicación de superaleaciones en el futuro.

Las rutas tecnológicas de las empresas de alcance medio son diferentes, la competencia directa es pequeña, el campo de retorno es digno de esperar

En la actualidad, el mercado de superaleaciones se encuentra principalmente en el campo de la industria militar, como la aviación y el espacio, mientras que el ciclo de tiempo de la investigación científica y la producción de equipos de armas y el proceso de emparejamiento de materiales es más largo, y los materiales y el plan de diseño no se cambiarán después de la configuración. En la actualidad, el número de empresas que participan en la producción de materiales de aleación de alta temperatura y piezas de fundición de precisión de aleación de alta temperatura en China es limitado. Debido a la gran cantidad de piezas de repuesto en el campo de la aviación, las rutas tecnológicas y las principales marcas de productos de cada empresa Son muy diferentes.

Campo de retorno, desde el punto de vista de la patente, el número actual de jugadores no es mucho, según estadísticas incompletas, las empresas que cotizan en bolsa en Fushun Special Steel Co.Ltd(600399) Y Gaona Aero Material Co.Ltd(300034) \ \ han solicitado patentes relacionadas, las empresas No Coti

Propuestas de inversión

Sobre la base de la Alta prosperidad de la industria militar, la dificultad técnica de la superaleación y el alto umbral de admisión de la industria, recomendamos enfáticamente que se cubra Western Superconducting Technologies Co.Ltd(688122) Se recomienda prestar atención a Fushun Special Steel Co.Ltd(600399) , Gaona Aero Material Co.Ltd(300034) , Jiangsu Toland Alloy Co.Ltd(300855) , Anhui Yingliu Electromechanical Co.Ltd(603308) , Wedge Industrial Co.Ltd(000534) , etc.

Indicación del riesgo

El volumen de descarga de los nuevos aviones militares es inferior a lo previsto; El proceso de sustitución del motor y la turbina de gas es lento. Aumento de los precios de las materias primas de superaleación; El avance de la tecnología de superaleación es inferior a lo esperado; El progreso de la expansión de la capacidad de las empresas relacionadas no fue tan bueno como se esperaba.

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