近期，高溫合金在能源電力、航空航天、燃?xì)廨啓C(jī)等關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)突破和應(yīng)用進(jìn)展很快。

能源電力領(lǐng)域

在能源電力領(lǐng)域，高溫合金技術(shù)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在超超臨界燃煤發(fā)電和核電方面。

650℃超超臨界技術(shù)突破：2025年8月，GH2070P與GH4070T高溫合金新材料試制試用方案通過(guò)審核，成為我國(guó)首例正式進(jìn)入特種設(shè)備安全沙盒試驗(yàn)的項(xiàng)目。這類材料是我國(guó)在650℃超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破的重要基礎(chǔ)，有望徹底解決我國(guó)在高參數(shù)火電機(jī)組方面面臨的“卡脖子”難題。該項(xiàng)目由中國(guó)華能集團(tuán)有限公司、哈電集團(tuán)哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司等17家單位共同推進(jìn)�！吧澈斜O(jiān)管”模式為高風(fēng)險(xiǎn)新材料的應(yīng)用提供了 “審慎包容、風(fēng)險(xiǎn)可控”的創(chuàng)新監(jiān)管路徑。

核電材料國(guó)產(chǎn)化：金川集團(tuán)與科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合開(kāi)發(fā)出厚度為0.266毫米的高溫合金帶材，作為固定核電燃料棒的材料，目前已應(yīng)用于“華龍一號(hào)”核電站，解決了“華龍一號(hào)”*后一項(xiàng)關(guān)鍵 “卡脖子”材料問(wèn)題。

航空航天領(lǐng)域

在航空航天領(lǐng)域，高溫合金的研發(fā)和應(yīng)用主要集中在新型合金的產(chǎn)業(yè)化及其在極端環(huán)境下的性能提升。

NASA革新性高溫合金量產(chǎn)：2025年8月，NASA研發(fā)的GRX-810高溫合金從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段邁向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。這種氧化物彌散強(qiáng)化（ODS）合金專為3D打印設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)成分為鎳、鈷和鉻，并通過(guò)納米級(jí)陶瓷氧化物進(jìn)行強(qiáng)化，能耐受超過(guò)2000°F（約1093°C） 的極端高溫環(huán)境。其大規(guī)模生產(chǎn)批次的壽命甚至比早期實(shí)驗(yàn)批次延長(zhǎng)了一倍。該合金支持制造更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀（如曲線、晶格及內(nèi)置冷卻通道），商業(yè)航天公司已開(kāi)始探索將其用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部組件，長(zhǎng)期來(lái)看有望降低發(fā)射成本、提升深空探測(cè)能力。

燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域

在燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域，高溫合金的應(yīng)用主要關(guān)注其抗熱腐蝕性能和在實(shí)際工業(yè)產(chǎn)品中的成功應(yīng)用。

“太行110”重型燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用：2025年9月，國(guó)內(nèi)功率*大的國(guó)產(chǎn)商業(yè)投運(yùn)重型燃?xì)廨啓C(jī)“太行110”首臺(tái)套商業(yè)機(jī)組出廠，采用了中國(guó)科學(xué)院金屬研究所高溫合金研究部研制的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三種抗熱腐蝕鎳基高溫合金材料K4104、K444、K491。這些合金用于制造其關(guān)鍵熱端部件，并已通過(guò)單臺(tái)機(jī)組累計(jì)7000余小時(shí)的運(yùn)行考核，展現(xiàn)出優(yōu)異的耐高溫、抗熱腐蝕性能和長(zhǎng)期組織穩(wěn)定性。目前這三種合金已大批量生產(chǎn)，成為我國(guó)大、中、小型燃?xì)廨啓C(jī)熱端部件的優(yōu)選材料。

材料制備與加工

在材料制備與加工方面，高溫合金技術(shù)的進(jìn)步體現(xiàn)在傳統(tǒng)材料的工藝提升和新型加工技術(shù)的應(yīng)用。

金川集團(tuán)的高端材料突破：金川集團(tuán)生產(chǎn)了厚度僅0.05毫米的“手撕鎳帶”，是新能源電池、電子儀表零件等產(chǎn)品的核心關(guān)鍵材料之一，打破了國(guó)外壟斷。此外，集團(tuán)還實(shí)現(xiàn)了高端半導(dǎo)體芯片用超高純鎳鈷銅材料的產(chǎn)業(yè)化，技術(shù)水平居國(guó)內(nèi)*、國(guó)際前三。其年產(chǎn)1萬(wàn)噸羰基鎳和5000噸羰基鐵的生產(chǎn)線，成為我國(guó)羰基鎳粉、羰基鎳丸的*生產(chǎn)單位，產(chǎn)品滿足航空航天等高端領(lǐng)域需求。

金屬所攻克工程化應(yīng)用難題：中國(guó)科學(xué)院金屬研究所科研團(tuán)隊(duì)在將高溫合金應(yīng)用于“太行110”重型燃?xì)廨啓C(jī)的過(guò)程中，攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題，包括解決高鉻鎢鉬合金化基體在高溫條件下組織失穩(wěn)導(dǎo)致的長(zhǎng)時(shí)力學(xué)性能下降問(wèn)題，以及大尺寸復(fù)雜空心結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的顯微疏松嚴(yán)重、合格率低等制造瓶頸。團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)新性地將平均電子空位數(shù)臨界值Nv納入國(guó)內(nèi)等軸晶鎳基高溫合金技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

隨著 AI、數(shù)字孿生等技術(shù)的深度融合，未來(lái)高溫合金將在更高溫度、更復(fù)雜工況下實(shí)現(xiàn)性能躍升，為航空航天、能源電力等國(guó)家戰(zhàn)略領(lǐng)域提供堅(jiān)實(shí)支撐。

相關(guān)新聞