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我国钛合金材料的发展现状及竞争格局

本站之前发表过两篇文章:钛及钛合金 金相图谱(1)  钛及钛合金 金相图谱(2)  反响不错,大家都说好,今天我们再来看看:我国钛合金材料的发展现状及竞争格局 

金属钛在地球中的含量约为0.42%,在元素周期表常用结构金属中位于铝、铁、镁元素之后,含量丰富。但其制备困难,生产成本高,这也是其英文名称Titanium的由来,一方面说明其性能优异,另一方面又形容其难以从矿石中被提炼出来。


钛合金指的是多种用钛与其他金属制成的合金金属,钛及钛合金在应用上面临的最大问题是其高昂的价格。它的价格通常是钢的100倍,铝合金的10倍左右。钛合金材料的力学性能和疲劳性能相较于传统金属有突出优势,随着冶金和制备工艺的发展,越来越受到人们的重视。

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钛合金的分类

钛在应用中有纯钛及钛合金两类。钛在常温下有两种同素异晶结构,分别为密排六方的α-Ti与体心立方的β-Ti。为了进一步提高钛的性能,常常加入合金元素进行强化,形成钛合金,主要强化元素有Al、Sn、V、Cr、Mo、Mn等。按照常温下钛合金的各项所占的比例分数,可以将钛合金分为α钛合金,近α钛合金,α+β钛合金和β钛合金四类。其中应用最为广泛的是α+β钛合金,其代表产品为Ti-6Al-4V。

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钛合金的性质

钛的密度我们一般认为是4.51g/cm3,大约为铁的三分之二,是比较轻质的金属。熔点为1668℃,比铁、镍都高,可以作为耐热材料。钛合金的强度高,传统的钛合金强度大多在800~1200MPa,经过时效强化的钛合金强度可以达到极高的水平,在1600MPa左右。塑性较好,而且有很好的疲劳强度,耐高温性能也优于一般金属。

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我国钛合金材料的发展现状及竞争格局

1、政策鼓励钛合金材料的发展

世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。近年来,我国也频频发布政策鼓励钛合金材料的研发、生产及应用。2019年,据《产业结构调整指导目录(2019征求意见稿)》披露的信息显示,将高性能超细、超粗、复合结构硬质合金材料及深加工产品、低模量钛合金材料、耐蚀钛合金材料、航空航天用钛合金紧固件等列为产业结构调整鼓励类项目。

2、钛合金材料主要应用于航天、军工领域

在全球市场中,钛合金材料主要应用于航空工业、国防军工以及其他工业。其中,在航空工业的应用需求最大,约占50%,主要是用于飞机和发动机的制造。

在我国钛材的需求结构中,钛加工材料主要应用于化工领域,与全球相比最主要的差别在航空领域,全球范围内航空用钛材始终占据钛材总需求的53%左右,而国内航空航天用钛材的比例仅为20%,说明我国航空用钛材市场还存在较大潜力。

3、国内高端钛合金市场呈“双寡头”竞争格局

在国内钛合金市场中,目前能够批量生产军用航空钛合金棒丝材的企业主要是:西部超导、宝钛股份和湖南金天钛业科技有限公司。其中,西部超导和宝钛股份是业内的龙头企业,两家公司的相关分析如下:

4、航空航天用钛材需求前景广阔

2009-2017年,中国航空航天用钛材销量的年复合增长率为16%,同时考虑到国内目前航空航天用钛材占比远低于全球范围内航空航天用钛材占钛材总需求的50%的比例,假设未来几年年的复合增长率保持不变,至2025年,我国航空工业钛材需求量将达2.5万吨。


来源:前瞻产业研究院、汽车轻量化在线


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