金屬材料的耐熱性包含高溫抗氧化性和高溫強度兩個方面,因此高溫合金所強調的不是耐受溫度的最高值,而是在較高溫度下仍然抗氧化且具有高強度的性質。其他高溫性能較好的材料,如碳/碳復合材料,是如今在 1650℃以上應用的少數備選材料,最高理論溫度更高達2600℃,但它在溫度高于 400℃的有氧環境中發生氧化反應,導致材料的性能急劇下降,因此不能應用于長期高溫條件的環境中。而高溫合金能夠在 600℃~1200℃的高溫下保持極高的強度和硬度以承受較高的載荷,因此被廣泛應用于航空、航天發動機,石油鉆井零部件,化工裂解爐,艦船燃氣輪機等領域。
高溫合金產業鏈可細分為三個環節:(1)母合金制備。高溫合金冶煉是生產高溫合金產品的基礎,涉及合金含量配比、冶煉過程操控等復雜的工藝技術,技術難度大,如果合金冶煉出現質量問題,則影響后端產品的質量;(2)精鑄件、板材、棒材等半成品的制備。采用鍛造、機加工、熱處理、精鑄等技術,可制造形狀復雜、尺寸精度高的板材、棒材和精鑄件等半產品;(3)渦輪盤、燃燒室、壓氣機、導向器、調節片等產品,高溫合金企業需要開發、設計、生產產品,配備完整的產品設計、質量檢測等體系。
高溫合金產品毛利率高、附加值高。2019 年中國高溫合金產量不足 3 萬噸,對比其他鋼材產品:高溫合金產量僅為粗鋼的 0.028‰、不銹鋼的 0.072‰、合金工具鋼的 10.31%,但市場規模已達百億。