镍基合金的国内外市场发展现状及展望
发布时间:2015-04-03      作者:   分享到:
1、前言
镍基合金是在纯镍中提高耐蚀性的Cr、Mo、W、Cu、Si等的含量,通过合金化手段,开发出的一系列耐蚀及具有高温性能的合金。镍基合金不仅有优异的耐腐蚀性能及抗高温腐蚀性能,而且具有强度高、塑韧性好、耐高温,冷热变形、加工成型和焊接性能好等性能,被广泛应用于冶金、电力、石化、海洋、航空航天、核电等领域[1,2,3]。
随着我国经济的快速发展,航空航天、核电、海洋舰船等领域对镍基合金的需求越来越大,尤其发动机耐高温材料、油井套管材料、燃气轮机材料、核电换热器管材等有着不可替代的应用,同时,市场对镍基合金的需求越来越大。
2、镍基合金的国外市场现状分析
2.1 全球镍基合金市场现状
图1-图4对比分析近15年的亚洲、美洲、欧洲及全球镍基合金产量变化趋势。
全球镍基合金产量随着经济的发展而增长,从历年产量来看,仅在2003年及2009年产量减少外,其中2003年镍基合金产量20.31万吨,2009年镍基合金产量21.65万吨,其余均呈现增长的趋势,其产量由2000年的25.57万吨增长至2014年的33万吨,产量增加了7.43万吨。
欧洲地区仍为全球镍基合金主要的生产地区,2000年的产量为**万吨,2014年镍合金的总产量达到**万吨,近15年产量增加了**万吨,并以石化业用镍基耐蚀合金使用量最多……
美洲地区2000年的产量为***万吨,2014年美洲镍基合金的总产量达到**万吨,其中美国在镍基合金材料方面以高性能合金最多,由于美国在航空航天领域发展较快,应用的镍基合金材料量较大。但是在2003年和2009年分别降至……
亚洲地区2000年镍基合金产量为***万吨,2014年亚洲地区镍基合金总产量为***万吨,2003年和2009年分别降至……
2.2全球镍基合金生产现状
目前,全球镍基合金生产商主要集中在欧洲、美洲和亚洲地区,全球十大厂商的总产量约占全球的71%。SMC(美国国际镍合金集团)、Sandvik(瑞典山特维克公司)、ThyssenKruppVDM(德国)、日本住友金属分别为美洲、欧洲和亚洲的重要生产企业。
欧洲地区的主要生产企业包括,瑞典的Sandvik公司、德国的ThyssenKruppVDM公司。其中,Sandvik公司作为世界领先的不锈钢和特种合金材料的生产和销售公司,开发了镍基合金油套管Sanicro28和Sanicro29,该系列牌号镍基合金在极其恶劣的工况下,产品具有很高的抗SSC性和抗CO2腐蚀性,同时具有高强度。德国的ThyssenKruppVDM公司是全球生产镍基合金第二大公司,蒂森克虏伯VDM是德国蒂森克虏伯集团内专业生产镍合金的全资子公司.作为世界知名金属材料制造商,100年来克虏伯VDM一直致力于……
美国SMC国际镍合金集团在开发和生产镍基及其它高性能合金方面是全球的领先者,具有多年的开发和生产经验,研究了高含硫以及含有Cl-和CO2条件下的合金028、825、G-3和C-276等镍基合金的腐蚀问题。其中合金825和028作为油管材料在世界范围内的含硫气井中广泛使用多年,配合时效强化合金925(UNS N09925)和718(UNS N07718)用于地表层以及油井井口装置,已经有10年以上的服役经验。
美国Haynes公司则以生产耐蚀的哈氏合金(Hastelloy)A、B、C、D、F、G、N、W和X等系列合金,以及高温的Haynes系列合金产品为主,近期也开发出Hastelloy C-2000、G-35、G-50、C-22HS。
日本住友金属采用电炉冶炼,配合AOD(氩氧脱碳法)和VOD(真空吹氧脱碳法)进行精炼,开发了一系列用于高浓度H2S、Cl-和CO2共存环境的油井用镍基合金油套管,牌号为……
2.3 全球镍基合金应用现状
镍基合金具有特殊的化学成分和物理性能,可被广泛应用在耐腐蚀、高温的环境下,应用在电子及电器、焊接材料、能源开发、化工、航空、航天、舰船等领域。另一方面,镍基合金价格较不锈钢贵,若考虑到使用环境以及材料在苛刻条件下的使用寿命,镍基合金反而具有很大的优势;尤其是镍基合金优异的耐蚀性能,可以通过延长设备寿命来减少维修费用或减少设备停用而节省长期费用……
如图7所示,航空业与化学工业是应用最大的领域,分别占到**%和**%,其他如电子业、电力设备、油气业也都用**%以上的占有率。另外就高性能镍基合金而言,航空航天工业与工业燃气轮机(IGT)占约**%,高性能镍基合金主要应用于传统引擎的高温部位,近年来为了满足高输出与高效率的要求,对发动机材料提出了更高的要求,尤其是耐高温性能。因而中温部位也逐渐改为钛合金和镍基合金,以便达到高强度化、轻量化和高温化。
高性能镍基合金除着重材料的耐热、耐蚀性能外,更具备有优良的高温强度,通常用于航空、航天涡轮发动机零件,如图8所示,2012年航空航天业用高性能镍基合金**万吨,占全球镍基合金使用量的**%;其次是石油化工领域用耐蚀合金,2012年使用量……
3、镍基合金的国内市场现状分析
3.1 国内镍基合金市场现状
我国有全球最大的镍基合金需求缺口,加之中国经济的快速发展,近年实施的一些列大型工程如大飞机计划、嫦娥工程、核电发展计划、海洋工程、西气东输、油气田开发以及环保领域(垃圾焚烧)等,这些都为中国镍基合金产业发展提供了巨大的需求。另一方面,每当镍基合金叶片耐热温度提高40℃,涡轮机热效率可提高1%;因此,日本等工业发达国家将汽轮机、涡轮机发电效率到2020年碳排放量降低25%作为主要目标之一,这也促进了对高性能镍基合金的研制和产业化发展。
从上面图9统计数据可以看出,电解镍价格在近10年内波动较大,2004年到2007年,.电解镍价格从……
我国镍基合金生产处于产品生命周期的初期,产量并不高,根据图10统计,2007年我国镍基合金产量约**万吨,而2013年的镍基合金产量达到**万吨,6年时间产量增加了……
3.2 国内镍基合金管生产现状
目前国内镍基合金研究和生产的企业有重庆仪表材料研究所、北京钢铁研究总院、宝钢集团上钢五厂、抚顺特殊钢公司、东北特钢、长城特殊钢、太原钢铁集团、久立特材和北京钢研高纳公司。虽然重庆仪表材料研究所早在1970年即开发采气专用镍基合金(3YC7),之后也引进仪表用镍基哈氏合金(3YC24)、高温抗氧化测温保护管材料(3YC52),但自主创新能力不强,原创性研发滞后,制约着镍基合金产业的发展。
不过,近年来也有不少镍基合金材料关键技术得到突破,如重庆仪表材料研究所推出性能与lnconel 925相当,但成本略低的3YC62合金;抚顺特殊钢公司在2009年首次冶炼成功的石油套管用TDJ-G3高温合金及高温合金GH536,并与2013年7月与中国石化抚顺石油化工研究院达成战略合作……
2011年9月宝钢实现镍基合金油套管牌号和规格全覆盖,工业化生产了一系列镍基合金油管(BG2235、BG2830、BG2242、BG2250)[8]。宝钢生产的镍基合金油井管(BG2250、BG2532等合金)产品于2013年得到国外订单,并在2013年年初首创连铸-炉卷热轧-冷轧工艺,实现大卷重镍基耐蚀合金、精密合金等产品批量供货能力,其产品最大宽度达到1250mm,最重可达16吨,目前已全面进入市场。
4、结论
通过对镍基合金市场的国内外现状分析,目前全球镍基合金生产主要集中在欧洲、美洲和亚洲,其中中国镍基合金产业发展迅速,2013年的镍基合金产量达到***万吨,实际需求量在**万吨,镍基合金的市场规模达到了**亿元
随着航空、航天、舰船、核电等工业领域的快速发展和能源、海洋工程对高性能镍基合金的需求,尤其是我国启动的大飞机(C919)、高性能发动机专项研制计划、载人航天、海洋工程用材料研制计划的实施,镍基合金产业将会有更快的发展,市场对镍基合金的需求量将会更大。
详见《中国钛业》2015年第1期
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