高温合金有哪些种类？按基体与用途一次看懂
高温合金（Superalloy）并非单一材料，而是一族能在600 ℃以上长期服役并保持高强度、抗氧化、抗蠕变的金属。常见疑问集中在“到底分几类？每类适合什么场景？”下面用自问自答方式拆解。
按基体元素如何划分？
• 镍基高温合金：占全球用量70%，典型如Inconel 718、GH4169，航空发动机高压涡轮叶片首选。
• 钴基高温合金：耐硫化、热腐蚀优异，用于燃气轮机燃烧室衬套，代表牌号Haynes 188。
• 铁基高温合金：成本最低，工作温度650 ℃以下，常见于汽车增压涡轮，如GH2132。
• 铬基与难熔金属基：实验阶段，面向高超音速飞行器前缘，尚未大规模商用。
按强化机制如何再细分？
1. 固溶强化型：靠Mo、W等元素增大晶格畸变，提高再结晶温度，如GH3030。
2. 沉淀强化型：通过γ′相（Ni₃Al）析出钉扎位错，Inconel 713C属此列。
3. 氧化物弥散强化（ODS）：Y₂O₃纳米颗粒均匀分布，MA956板材可在1100 ℃短时工作。
4. 晶界强化：添加B、Zr填充晶界空位，减少蠕变裂纹萌生。
高温合金多少钱一吨？价格拆解与行情波动
“价格”是采购经理最敏感的字眼。高温合金的吨价跨度极大，从十几万到上百万不等，决定因素可归纳为以下四条。
原料金属行情如何传导？
• 镍价占镍基合金成本60%以上，LME镍单日涨跌3%，GH4169报价即刻波动约2000元/吨。
• 钴价波动更剧烈，2022年3月钴价突破80万元/吨，导致钴基合金Haynes 25报价飙升至120万元/吨。
• 钼、铼、钽等稀贵金属用量虽小，却决定高端牌号天花板，含3%铼的单晶叶片合金吨价可达300万元。
规格与形态怎样影响单价？
| 形态 | 典型规格 | 2024年Q2参考价（万元/吨） | 备注 | |---|---|---|---| | 真空感应锭 | Φ200 mm | 18–22 | 需二次重熔 | | 热轧棒材 | Φ50 mm | 25–30 | 标准交货态 | | 精密锻件 | 涡轮盘 | 60–90 | 超声波探伤+晶粒度控制 | | 单晶叶片毛坯 | 无余量精铸 | 200–350 | 取向<001>偏差≤10° |
采购量与交期如何议价？
• 单次采购≥10吨，钢厂可直降5–8%；军工小批试制则溢价20%起。
• 现货交期7–15天，需加急费3%；排产交期90天以上，可锁价。
• 长期框架协议（≥3年）可绑定“镍价±10%”浮动条款，规避暴涨暴跌。
如何根据工况选对合金？
选错材料等于烧钱，以下场景化问答帮助快速定位。
航空发动机高压涡轮叶片选什么？
答案：单晶镍基合金，如CMSX-4或DD6，1100 ℃蠕变寿命≥1000 h。
燃气轮机燃烧室筒体怕热腐蚀怎么办？
答案：钴基Haynes 188或镍基GH3536，表面渗铝后耐蚀温度提升100 ℃。
汽车涡轮增压器想降本？
答案：铁基GH2132棒材，650 ℃屈服强度仍达550 MPa，吨价仅镍基的1/4。
未来五年价格与供应展望
• 镍：印尼HPAL项目2025年集中放量，镍价中枢或回落至12万元/吨，镍基合金有望降价8–10%。
• 钴：刚果（金）手工矿比例下降，钴价维持45–55万元/吨高位，钴基合金继续昂贵。
• 回收料：欧美退役发动机回收技术成熟，再生高温合金占比将超30%，新料溢价逐步收窄。
• 国产替代：国内抚顺特钢、宝钢特冶单晶母合金合格率突破90%，进口GH4169价差已从30万元/吨缩小至5万元/吨。
采购避坑指南
1. 看质保书：必须包含熔炼炉号、化学成分、力学性能、晶粒度四项。
2. 验探伤：涡轮盘类锻件要求ASTM E192 Class B以上。
3. 问溯源：单晶母合金需追溯真空感应+电渣重熔+真空自耗三联工艺。
4. 锁价策略：签订“LME镍月均价±浮动”条款，避免一次性赌行情。
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