剖析师：王合绪（执业文凭编号：S8）
研讨助手：白云飞
1.高温合金和钛合金简介
高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在℃~℃以上确定应力效用下永远办事的一类金属材料，具备精良的高温强度，杰出的抗氧化和抗热侵蚀功用，杰出的疲顿功用、断裂韧性等归纳功用，又被称为“超合金”，重要运用于航空航天范畴和动力范畴。钛合金指的是多种用钛与其余金属制成的合金金属。按照形状大体可分为板材、棒材、管材（前3种占85%）、锻件、丝材、铸件及其余品种。
高温合金中央元素是镍，钛合金中央元素是钛。镍合金的强度、韧性、耐高温功用均优于钛合金，况且归纳加工成本低于钛合金。高温合金具备耐高温、高速活动和高强度的特性，不易被取代。
1.1.高温合金分类及重要运用
高温合金依照工艺机关可分为变形高温合金（占70%）、锻造高温合金（占20%）和新式高温合金（粉末高温合金、弥漫加强高温合金ODS）；依照基体元素可分为镍基（占80%）、镍-铁基（占14%）、钴基（占6%）高温合金；按照合金加强表率可分为固溶加强型高温合金和时效积淀加强合金。当前，国内运用至多、涵盖局限最广的是变形高温合金与锻造高温合金，两者工艺的差别，致使了其功用、运用局限也不同。
1.2.钛合金分类及运用
钛具备密度小、比强度高、导热系数低、耐高温低温功用好、耐侵蚀本事强等特性，个中最为赶上的两大好处是比强度高和耐侵蚀性强，这决计了钛在海陆空和外层空间都有精深的用处，详细囊括航空航天、向例刀兵、舰艇及海洋工程、核电及火力发电、化工与石化、冶金、修建、交通、体育与糊口用品等。钛合金分类百般，运用范畴精深。按照功用及用处，钛合金又分为耐蚀钛合金、耐热钛合金、高强度钛合金、低温钛合金、粉末钛合金、成效钛合金等。
按照形状大体可分为板材、棒材、管材、锻件、丝材、铸件及其余品种，个中，板材、棒材、管材三者产量共占我国钛材产量约85%。钛及钛合金从熔炼到最后产物通常需求海绵钛制备、钛材制备和钛材运用三步，个中前两步手艺繁杂、制备难度大，是钛运用的难点和关键枢纽，海绵钛和钛材的品质直接决计钛成品的品质。
1.3.高温合金与钛合金对照
做为航空航天高端金属材料，受益于兵工当代化进级，两者需求均较为靓丽，但互相之间照样存在着一些差别：
1、运用地位不同：钛合金需求在机身机关件和鼓动机都有运用，囊括机身关键机关件，鼓动机机关件和转移件等，别的先进鼓动机钛合金叶片，风扇和压气机占比到达40%；高温合金则注重于鼓动机。鼓动机机关商量和建立工艺极为繁杂，致使其需求周期时常略偏滞后，同时鼓动机修理价钱较高且寿命短于机身，修理和调换的需求叠加会强调高温合金需求景气的连续性；
2、耐用品VS耗材：钛合金运用以冷端承载停止件为主，偏耐用品属性，而高温合金以高温转移件为主，偏耗材属性；
3、国产化水准不同：当前国内航空钛合金基础完结国产化，而高温合金装置工艺仍存在进一步改革空间，尚未全面完结国产化，为出口取代留住充分空间，特为是变形高温合金，国产化率提高起间相对显著；
4、可被取代的难易水准不同：从材料性质看，高温合金强度、韧性、耐高温性和加工等归纳功用优于钛合金，可取代性弱，而比年碳纤维等复合材料加紧兴起，或可部份取代钛合金运用，计策名望的高度有所差别，高温合金永远运用的计策名望相对稳固。
2.高温合金和钛合金行业壁垒对照
2.1.高温合金成分及临盆工艺繁杂，壁垒更高
伴有着航空航天奇迹的进展，当前我国已是宇宙上小量确立自身的高温合金资产的国度，但与美国等高水准国度仍有确定的差别。重要显露在材料干净度低、毛胚及格率低、产业化运用率低、高端产物供给不够乃至未完结国产化。
由于高温合金的成分较繁杂，包罗镍、铁、钴、铬等二三十种合金元素，比拟于成分较为简朴的钛合金，高温合金对临盆装置和工艺平静性请求格外刻薄。重要囊括三个方面：一是材料配比要精准，各样金属含量不同致使产物功用差别，囊括材料干净度，晶粒的细度和平匀度；二是临盆装置要职掌闇练，非凡是真空锻炼和电渣重熔工段，工艺前提会影响材料的宏观机关，对高端材料请求更高；三是后部的热管教工序和无损探伤。是以，科研势力厚实、高端装置较多的企业更有比赛力。
高温合金由于其高难度的临盆工艺过程而具备了很高的手艺壁垒，不同典范产物对应不同制备工艺。以运用局限最广的变形高温合金为例，其合用于巨额量、通用性强、机关较为简朴的产物，临盆重要颠末囊括：先颠末真空锻炼等工艺浇铸成合金铸锭，颠末锻造、轧制等热变形制成饼坯、棒、板、管等材料，着末模锻成涡轮盘和叶片等毛坯，经热管教后加工成涡轮盘、叶片等零件。
归纳来看高温合金的手艺瓶颈重要显露在成分、装置及热管教三个方面：
成分配比，直接决计熔炼完毕及后续工序，这也是开垦新产物的首要性地址。成分决计了机关特性，其请求三个：材料干净度、晶粒细化和平匀化、防治宏观偏析等。
装置更为首要，装置对应的加工前提影响最后材料的宏观机关，越是顶端、先进材料越是如斯，对装置的职掌闇练度也很关键；高温合金的临盆装置浩大，如真空感到炉、真空电弧炉、真空自耗炉、电渣炉、水压机、精锻机等，国表里装置先进水准存在不小差别。
后部工序：热管教工艺及无损探伤等，是一共金属材料的性格。
别的，由于高温合金材料及成品的“品质牢靠性、功用平静性、外表尺寸精准性”等方面极为刻薄的请求使得行业具备较高的加入壁垒，具备强把持性和平静性，新加入者面对较高的认证门坎、加入成本、本钱壁垒和时候成本。
高温合金行业需求依靠雄壮的临盆和研发手艺方能保险企业的平常运转，同时该行业不论军品和民品均触及到产物认证题目，非凡是军品的认证，周期长，查核严，也许说为该行业修筑了自然的加入壁垒，国表里也许产生较为完美资产链的国度也唯一美国、英国、德国、法国、俄罗斯和日本等小量国度，从事高温合金的企业寰球局限内也唯一50家左右。
美国在高温合金研发以及运用方面一向处于宇宙超过名望，年产量约为吨，个中近50%用于民用功业。欧友邦度中英、德、法是宇宙上重要的高温合金临盆和研发代表，英国事宇宙上最先研讨和开垦高温合金的国度之一。日本则在镍基单晶高温合金、镍基超塑性高温合金和氧化物晶粒弥漫加强高温合金范畴得到较大的打破，比年来，日本一向努力于研发新式的耐高温合金，并胜利开垦出了在℃高温下照样能维持充足强度的新合金。
颠末50多年进展，我国曾经产生了对照先进，具备确定例模的临盆基地。连系资产链各个枢纽联系参加方来看，当前我国临盆厂商齐集在航空航天范畴用量最大的变形高温合金锻炼和锻造枢纽，是以在巨额量临盆高温合金母合金、板、棒、锻材上有很大的上风。重要参加者囊括抚顺特钢、钢研高纳、图南股分、西部超导、炼石航空、应流股分和万泽股分等上市企业，宝武特种冶金有限公司（“宝武特冶”）、攀钢团体江油长城非凡钢有限公司（“攀长钢”）等非上市企业，以及北京航材院、中科院金属所等科研单元（重要以研讨为主，临盆范围较小）。个中抚顺特钢、宝武特冶和攀长钢是我国开国以来设立的三大高温合金临盆基地，汗青较为悠长。
2.2.钛合金加工壁垒高于锻炼，近乎双寡头比赛
钛合金的制备工艺较高温合金简朴，难点齐集在海绵钛和钛材的制备。钛材资产链的中央壁垒不在于上游资本和中游锻炼，而是在于钛材的加工本事，特为是高端钛材的研发本事和建立工艺。钛合金加工壁垒高铸，致使归纳壁垒亦较高，催生近乎双寡头比赛格局。即便材料金属钛价远低于镍，然则基于钛合金后端加工工艺繁杂，最后部份钛合金产物价钱与高温合金价钱相当，乃至略高一筹。
3.高温合金范畴中央企业
高准入壁垒铸就高温合金平静的供给体制
从寰球角度看：纵观寰球，当前具备完全高温合金体制的国度惟独美、英、俄、中四国，也许临盆航空航天用高温合金的企业也不高出50家。以非凡金属公司、汉因斯-斯泰特公司（Haynes-StelliteCompany）、国际因科公司、宏放特公司、卡彭特公司等为代表，重要齐集在美、英、德、日等国，全部行业具备较为显然的寡头特色。
从国内角度看：当前我国已产生确定例模占据较先进手艺装置的临盆基地。变形高温合金重要以抚顺特钢为主，其市占率到达80%，范围上风显著，况且超过于行业于年头就宣布扩产商量。
抚顺特钢高温合金在航空航天墟市占据率高达80%以上，超高强度钢在航空航天墟市占据率高达95%以上。年，抚顺特钢胜利锻炼出新华夏第一炉高温合金GH，由此拉开了我国高温合金资产从无到有，从初级到高等，从仍旧到自力改革的尾声。当前，抚顺特钢曾经控制高温合金和耐蚀合金中央临盆手艺，曾为我国第一颗人工地球卫星、第一枚导弹、第一艘潜艇和多项国度中心工程、国防工程供应了巨额关键非凡钢材料；为我国“长征”系列火箭、“神舟”系列航天飞船和“嫦娥一号”月球探测工程供应了关键材料。
由于高温合金的手艺壁垒和资本壁垒都较高，是全部特钢行业红利本事最强的产物之一。变形高温合金的售价在15-20万/吨，锻造高温合金售价在40万元/吨左右。其毛利率也较高。
变形高温合金在我国高温合金范畴运用最广，占比约70%，曾经产生了由研发到成品的完全资产链。国内从事故形高温合金系列产物的厂家分类：
1）大型钢铁临盆基地：抚顺特钢、宝钢特钢、长城特钢等大型钢铁企业，临盆批量较大的合金板材、棒材和锻件。
2）科研院所及其临盆基地：以中科院金属所、北京航材院和钢研高纳三家为代表的研讨，临盆基地，具备部份变形高温合金的建立本事。
3）从事高温合金锻造的企业：重要有陕西宏远、贵州安大、万航模锻、三角防务、钢研高钠、贵州航宇科技等。个中，陕西宏远、贵州安大均为中航重机全资子公司；锻造行业中的兵工企业定位对照高端，而民营锻造企业注重中低端墟市。
上市公司层面，重要有抚顺特钢、钢研高纳、图南股分从事高温合金联系生意，个中抚顺特钢、钢研高纳是保守锻造高温合金龙头，图南股分为新加入民营供给商。
钢研高纳
钢研高纳是国内高温合金范畴手艺最为先进、临盆品种最为齐备的企业之一，是锻造高温合金范畴的龙头。钢研高纳产物涵盖锻造高温合金、变形高温合金和新式高温合金三大范畴，具备临盆国内80%以上商标高温合金的手艺和本事，是我国高温合金范畴手艺水准最为先进、临盆品种最为齐备的企业之一，多个细分产物吞噬墟市主宰名望。个中锻造高温范畴能同时临盆母合金、等轴晶铸件、定向晶/单晶铸件等精铸件产物，其在航空航天鼓动机用高温母合金墟市占据率高出30%，航天鼓动机精铸件墟市占据率高出90%。当前公司共研发各样高温合金余种。个中变形高温合金90余种，粉末高温合金10余种，均占寰宇该表率合金80%以上。最新出书《华夏高温合金手册》收录的个商标中，公司及其前身牵头研发种，占总商标数目的56%。
图南股分
图南股分是国内小量能同时临盆变形高温合金、锻造高温合金（母合金、精细铸件）产物的企业之一。图南股分重要产物囊括锻造高温合金母合金、精细铸件、变形高温合金产物等，具备大型高温合金繁杂薄壁精细铸件全资产链系统。当前公司曾经产生K系列锻造高温合金、GH系列变形高温合金共30多种完全产物机关，在航空、核电范畴批量供货。
抚顺特钢
国内变形高温合金绝对龙头，国内老牌特钢新材料企业。公司是我国兵工配套材料首要的研发和临盆基地，具备60-70万吨钢材产能。中央“三高一特”产物高温合金、超高强度钢、特种不锈钢，产量范围上维持国内第一，高端市占率到达60%。
沙钢入主，策划治理实践性改观。17年东北特钢团体执行倒闭重整商量，沙钢团体实控人沈文荣入主。自沙钢入主抚钢两年以来，公司在策划治理各方面办法一共放开，且策划目标曾经获得显著改观。20年前三季度，公司完结归母净成本4.04亿元，同比增加.6%。个中，净利率到达8.34%，为汗青最佳水准。
高温合金老牌龙头，显著低估。公司高温、高强产物产能2万吨，国内范围最大、品种最强。50%以上成本来倨傲端产物，成本体量可比公司中最大，且他日尚有增加空间。
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