中国におけるニッケルベースの合金の開発の見通し
高温合金は、一般に、600度を超える特定の応力条件下で機能する合金材料を指します。高温酸化抵抗と耐食性が良好であるだけでなく、高温強度、クリープ強度、耐久性、および良好な疲労抵抗もあります。これは、近代的な航空エンジン、宇宙船、ロケットエンジン、船舶や産業用ガスタービン（タービンブレード、タービン、タービンディスク、燃焼チャンバー、ケースなど）だけでなく、船舶や産業用ガスタービンの重要なホットエンドコンポーネント材料であり、原子炉、化学装備などに必要な重要な高温構造材料などです。
1。ニッケルベースの合金の紹介
ニッケルベースの合金は、ニッケルベースの腐食耐性合金、ニッケルベースの耐摩耗性合金、ニッケルベースの精密合金、ニッケルベースの形状記憶合金、ニッケルベースの熱耐性合金に、主な特性に分割されます。
1.ニッケルベースの腐食耐性合金
主な合金要素は、銅、クロム、モリブデンです。それは優れた包括的な特性を持ち、さまざまな酸腐食やストレス腐食に抵抗することができます。最古のアプリケーション（1905年に米国で生産）は、ニッケルコッパー（NI-CU）合金で、モネル合金としても知られています。さらに、ニッケルクロミウム（NI-CR）合金（つまり、ニッケルベースの熱耐性合金、腐食耐性合金に熱耐性腐食合金）、ニッケル - モリブデン（NI-MO）合金があります。純粋なニッケルは、ニッケルベースの腐食耐性合金の典型的な代表でもあります。これらのニッケルベースの腐食耐性合金は、主に石油、化学産業、電気などのさまざまな腐食耐性環境部品を製造するために使用されます。ニッケルベースの腐食耐性合金は、主にオーステナイト構造を持っています。固溶液と老化治療の状態では、合金のオーステナイトマトリックスと粒界に金属間相と金属製の炭化物があります。さまざまな腐食耐性合金が組成によって分類され、その特性は次のとおりです。Ni-Cu合金は、培地を減らす際にニッケルよりも優れた腐食抵抗があります。 NI-CR合金、つまり、ニッケルベースの熱耐性合金は、主に酸化媒体条件下で使用されます。 Ni-Mo合金は、主に中程度の腐食条件の減少の下で使用されます。 NI-CR-MO（W）合金には、上記のNI-CR合金とNi-MO合金の特性があります。 NI-CR-MO-CU合金は、硝酸と硫酸腐食の両方に抵抗する能力があり、一部の酸化還元混合酸では良好な腐食耐性もあります。
2。ニッケルベースの耐摩耗性合金
主な合金要素は、クロム、モリブデン、タングステンであり、少量のニオビウム、タンタル、インジウムも含まれています。耐摩耗性に加えて、良好な酸化抵抗、耐食性、溶接特性もあります。耐摩耗性の部品の製造に使用することもでき、コーティング材料として使用することもできます。コーティング材料は、サーフェシングおよびスプレープロセスを通じて他の基本材料の表面にコーティングできます。
ニッケルベースの合金粉末には、自己流動合金の粉末と非自己流動合金粉末が含まれます。非自己燃焼ニッケルベースの粉末とは、B、SIを含む、またはBとSIの含有量が少ないニッケルベースの合金粉末を指します。ニッケル合金粉末に適切な量のBとSiを追加すると、ニッケルベースの自己燃焼合金粉末が形成されます。
3。ニッケルベースの精密合金
ニッケルベースの軟質磁性合金、ニッケルベースの精密抵抗合金、ニッケルベースの電気加熱合金を含む。最も一般的に使用される軟質磁性合金は、約80％のニッケルを含むパーマロイです。最大透過性と初期透過性が低く、強制性が低く、エレクトロニクス業界で重要な鉄のコア材料です。
ニッケルベースの精密抵抗合金の主な合金要素は、クロム、アルミニウム、および銅です。この合金は、抵抗率が高く、抵抗率温度係数が低く、耐性耐性が良好であり、抵抗器を作るために使用されます。
ニッケルベースの電気熱合金は、20％クロムを含むニッケル合金です。良好な酸化抵抗と耐食性があり、1000-1100程度で長時間使用できます。
4。ニッケルベースのメモリ合金
50（at）％チタンを含むニッケル合金。その回復温度は70度で、形状のメモリ効果が良好です。ニッケルとチタンの比率のわずかな変化は、30-100程度の範囲内で回復温度を変える可能性があります。主に、宇宙船で使用される構造部品を自動的に開くこと、航空宇宙産業で使用されている自己特集ファスナー、および生物医学で使用される人工心臓モーターの製造に使用されます。
5。ニッケルベースの熱耐性合金
1）外国のニッケルベースの合金の代表的な材料は次のとおりです。
（1）Incoloy800などのIncoloy合金は、主なコンポーネントです。 32ni -21 cr-ti、al;熱耐性合金に属します。
（2）Incenel600などのインコール合金は、主なコンポーネントです。 73ni -15 cr-ti、al;熱耐性合金に属します。
（3）Hastelloy C -276などのHastelloy合金、主なコンポーネントは次のとおりです。 56ni -16 cr -16 mo -4 w;腐食耐性合金に属します。
（4）Monel 400などのMonel合金は、主なコンポーネントです。 65ni -34 cu;腐食耐性合金に属します。
2）メインマトリックスコンポーネントとしてニッケルを備えた国内の変形可能な高温合金
中国のピンイン文字「GH」とGH36、GH49、GH141などのシリアル番号によって示されています。鍛造、ローリング、押し出しなどの従来の冷たい温度とホットの変形方法によって材料に処理できます。
強化方法によれば、それは3つのカテゴリに分けることができます：固溶液の強化ニッケルベースの変形高温合金、弱い老化により、ニッケルベースの変形する高温合金を強化し、強い老化はニッケルベースの変形した高温合金を強化します。
アプリケーション：ニッケルベースの変形した高温合金は、航空ジェットエンジンのホットエンド部分と、作業ブレード、ガイドブレード、タービンディスク、燃焼チャンバーなどのさまざまな工業用ガスタービンの製造に広く使用されています。
3）主成分としてニッケルを備えた国内鋳造高温合金
動作温度と強度の上昇により、K1、K2などの「K」とシリアル番号で示されているため、高温合金の合金がますます高くなり、熱い加工と形成がますます困難になり、鋳造技術を生産に使用する必要があります。さらに、冷却技術を使用した中空ブレードの内部複雑な空洞は、精密鋳造技術によってのみ生成されます。このように、ニッケルベースの変形した高温合金は、ニッケルベースのキャスト高温合金に変換されます。
ニッケルベースの鋳造高温合金は、位相をマトリックスとして使用し、アルミニウム、チタン、ニオビウム、タンタルなどを追加して、強化するための位相を形成します。 「位相の量」は大きく、一部の合金は60％にもなります。コバルトを追加すると、「位相」の溶解温度が上昇し、合金の使用温度が上昇する可能性があります。モリブデン、タングステン、およびクロムは固溶体を強化する効果があり、クロム、モリブデン、タンタルムは、粒境界を強化する一連の炭化物を形成することもできます。アルミニウムとクロムは酸化耐性に寄与しますが、クロムは「 '相の溶解度と高温強度が低下するため、クロム含有量が低くなるはずです。 Hafnium：合金の媒体温度の可塑性と強度を改善します。粒界を強化するために、適切な量のホウ素、ジルコニウム、その他の元素を追加します。
ニッケルベースの鋳造高温合金は、タービンブレード、ガイドブレード、インテグラルタービンなど、航空機、船舶、産業、車両用のガスタービンの最も重要な高温成分に使用されます。
ii。ニッケルベースの合金のアプリケーションフィールド
1。食物分野
塩作り、醤油醸造など。上記の多くのフィールドでは、通常のステンレス鋼304は有能ではありません。これらの特別な分野では、特別なステンレス鋼は不可欠であり、交換することはできません。近年、経済の急速な発展と産業分野のレベルの継続的な改善により、ますます多くのプロジェクトには、より高いグレードのステンレス鋼が必要です。さまざまな産業におけるニッケルベースの合金の需要の増加に伴い。 2011年、私の国のニッケルベースの合金の市場規模は、前年比で19.47％の230億7000億元に達しました。したがって、業界の開発レベルは着実に上昇傾向にあります。
2。環境保護分野
発電、廃水処理などのための煙道ガス脱硫装置。
3。エネルギーフィールド
原子発電、石炭の包括的な利用、潮dal発電など。
4。石油化学分野
石油精製、化学物質および化学機器など
5。海洋地域
環境内の海洋構造、海水淡水化、海水養殖、海水熱交換など。
iii。中国におけるニッケルベースの合金の開発の見通し
（i）市場需要は引き続き拡大し続けています。1。コア用途エリアの成長航空宇宙：航空機エンジンの高温成分やタービンブレードなどの主要部品へのニッケルベースの合金の適用は、25％を占め、国内の大規模な航空機や第4世代の原子力発電などの主要なプロジェクトの需要が加速します。
新しいエネルギーとハイエンドの機器：新しいエネルギー車両バッテリー材料、オフショア風力発電機器、超臨界発電技術およびその他の分野は新しい成長ポイントになり、2023年に市場規模は5,000億元を超えています。
化学および海洋工学：腐食抵抗は、石油化学装置、深海探査機器（10、000-メートル深海潜水艦など）およびその他のシナリオでの適用を促進します。
2。市場規模の予測国内市場規模は2025年に600億元を超えると予想され、2027年には500億元に達すると予想され、世界市場は2029年までに35億3,500万元に増加します。
（ii）技術的なブレークスルーと加速局在1。ハイエンドの材料研究開発
Lanzhou New地区の10、000-トンのニッケルベースの合金プロジェクトは、高温耐性合金、純粋なニッケル、その他の製品に焦点を当て、国内代替を促進します。
単結晶ニッケルベースのSuperAlloyテクノロジーは急速に発展しており、世界の売上は2 0 30で1億8,300万米ドルに達すると予想されており、複合年間成長率は4.0％です。
2。輸入依存の減少
2020年には、国内の供給需要のギャップは輸入に依存し、2023年までに出力は42、000トンに増加しますが、ハイエンド製品は依然として輸入に依存します。将来的には、技術的な反復を通じて、ローカリゼーション率は大幅に増加すると予想されます。
（iii）地域の産業クラスターの深化
中国東部：上海と江蘇を中核として、高級企業の60％以上が収集され、2023年に市場規模は210億元に達し、ヤングツェ川デルタの機器製造クラスターの利点に依存しています。
中国南部：広東省のコングマカオグレーターベイエリアの新しいエネルギー産業は、エネルギー貯蔵バッテリーと洋上風力発電でのニッケルベースの合金の適用を促進し、2023年の市場規模は前年比15％増加します。
IV。ニッケルベースの合金の課題と将来の傾向
1。原料供給リスク
中国にはニッケル資源の埋蔵量が限られており、輸入に依存する必要があります。インドネシアのニッケル鉱石の調整（生産免許の鈍化など）は、世界の供給パターンに影響を与える可能性があります。
2。グリーン製造と産業用アップグレード
環境保護ポリシーは、クリーンエネルギー関連の需要（水素エネルギー機器やバッテリー材料など）を促進しますが、デジタル製造技術は生産効率の向上に役立ちます。
3。価格と競争パターン
ニッケルの価格は2025年にリバウンドすると予想され、供給側の過剰供給が軽減されます。企業は、技術の革新と品質改善を通じて、国際的な競争に対応します。
V.要約
中国のニッケルベースの合金産業は、ローカリゼーション、新興分野での需要の拡大、および地域の調整された開発におけるブレークスルーによって引き続き成長しますが、「スケール拡張」から「ハイエンドとグリーン」への変換とアップグレードを達成するために、原材料依存と技術的障壁を克服する必要があります。
