TiAl合金,全稱為鈦鋁金屬間化合物,指由鈦(Ti)和鋁(Al)為主要元素構(gòu)成的有序金屬間化合物。TiAl合金具備比剛度高、比強(qiáng)度高、抗氧化、抗蠕變、輕量化、耐高溫等特點(diǎn),在航空航天、國(guó)防軍工、汽車制造等眾多領(lǐng)域擁有巨大應(yīng)用潛力。
TiAl合金制備方法包括粉末冶金法、真空自耗電弧熔煉法、等離子冷床爐熔煉法、真空感應(yīng)熔煉法等。粉末冶金法指以鈦粉和鋁粉為原材料,將其放置于模具中,經(jīng)過(guò)壓實(shí)、燒結(jié)等流程制得成品,可細(xì)分為預(yù)合金粉法和元素粉法兩種。近年來(lái),隨著研究深入,TiAl合金技術(shù)不斷進(jìn)步,其產(chǎn)量及質(zhì)量有望提升。
發(fā)展至現(xiàn)階段,TiAl合金已經(jīng)有三代產(chǎn)品。第一代TiAl合金誕生于20世紀(jì)80年代初,以γ-TiAl合金為主,產(chǎn)品具備可加工性好等優(yōu)勢(shì),但其斷裂韌性較低,尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用;第二代TiAl合金為鑄造TiAl合金,具備高溫穩(wěn)定性好、抗蠕變、抗氧化等特點(diǎn),為TiAl合金市場(chǎng)主流產(chǎn)品;第三代產(chǎn)品的Al元素有所減少,而Nb元素有所增加,具備可塑性好以及強(qiáng)度高等優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025年全球及中國(guó)TiAl合金產(chǎn)業(yè)深度研究報(bào)告》顯示,TiAl合金屬于新型輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料,在眾多領(lǐng)域擁有巨大應(yīng)用潛力。在航空航天領(lǐng)域,TiAl合金具備輕量化優(yōu)勢(shì),可用于制造航空飛行器零部件,目前TiAl合金葉片已安裝于波音787和747-8飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中;在國(guó)防軍工領(lǐng)域,其可用于制造導(dǎo)彈部件,能有效提升導(dǎo)彈射程以及機(jī)動(dòng)性;在汽車制造領(lǐng)域,其可用于制造新能源汽車的連桿以及渦輪增壓器轉(zhuǎn)子葉片等。
全球已布局TiAl合金行業(yè)研發(fā)及生產(chǎn)賽道的企業(yè)包括美國(guó)普惠公司(P&W)、美國(guó)Howmet公司、美國(guó)GE公司、日本航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司、日本大同特殊鋼公司、德國(guó)MTU公司等。在本土方面,東智國(guó)光、中航邁特、華鈦瑞翔等為我國(guó)TiAl合金市場(chǎng)主要參與者。華鈦瑞翔已掌握TiAl合金低壓渦輪葉片精密鑄造技術(shù),產(chǎn)品已在航空航天領(lǐng)域獲得應(yīng)用。
新思界
行業(yè)分析人士表示,TiAl合金性能優(yōu)異,在眾多領(lǐng)域擁有潛在應(yīng)用價(jià)值。未來(lái)伴隨技術(shù)進(jìn)步以及下游行業(yè)發(fā)展速度加快,TiAl合金市場(chǎng)空間將得到進(jìn)一步擴(kuò)展。目前,全球TiAl合金市場(chǎng)被歐美及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家占據(jù)主導(dǎo)。未來(lái)我國(guó)企業(yè)亟需加大研發(fā)投入力度,以提升國(guó)產(chǎn)TiAl合金市場(chǎng)占比。
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