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高温合金の主な用途 日本

2024 年 4 月 25 日

1. 航空宇宙分野
我が国の先進的なエンジンを開発する独立した航空宇宙産業の発展により、ハイエンドおよび新型の高温合金に対する市場需要が増加するでしょう。

航空エンジンは「産業の花」と呼ばれ、航空業界で最も技術的かつ難しい部品の1つです。航空機の動力装置として、金属構造材料は軽量、高強度、高靭性、耐高温性、耐酸化性、耐腐食性などの特性を備えていることが特に重要であり、これは構造材料の中でほぼ最高の性能要件です。

耐熱合金は、600℃以上の高温および一定の応力条件下で長時間作動できる金属材料です。耐熱合金は、現代の航空宇宙エンジンの厳しい材料要件を満たすために開発され、航空宇宙エンジンのホットエンド部品にとってかけがえのない重要な材料となっています。現在、先進的な航空宇宙エンジンでは、耐熱合金の使用割合が50%以上に達しています。

現代の先進的な航空エンジンでは、高温合金材料の使用量全体がエンジン全体の40%から60%を占めています。航空エンジンでは、高温合金は主に燃焼室、ガイドベーン、タービンブレード、タービンディスクのXNUMXつの高温部部品に使用されていますが、ケーシング、リング、アフターバーナー、テールノズルなどの部品にも使用されています。

2. エネルギー分野
高温合金は、エネルギー分野で幅広い用途を持っています。石炭や電力の高パラメータ超々臨界発電ボイラーでは、過熱器と再加熱器に、蒸気側のクリープ耐性、耐酸化性、排ガス側の耐腐食性に優れた高温合金管を使用する必要があります。ガスタービンでは、タービンブレードとガイドベーンに、優れた高温腐食耐性と長期構造安定性を備えた耐高温耐腐食性超合金を使用する必要があります。原子力分野では、蒸気発生器の伝熱管に優れた耐溶解腐食性を備えた高温合金を使用する必要があります。石炭ガス化や省エネ・排出削減の分野では、高温高温腐食や高温摩耗に対する耐性に優れた高温合金が広く使用されています。石油・天然ガス採掘、特に深井戸採掘では、掘削ツールが4〜150℃の酸性環境にあります。さらに、CO2、H2S、堆積物が存在する場合には、耐腐食性と耐摩耗性に優れた高温合金を使用する必要があります[5]。

わが国の上海電気、東方電気、ハルビン蒸気タービン工場などの大型発電設備製造グループは、近年、生産規模と生産技術の面で大幅に向上し、発電設備用タービンディスクの需要を牽引しています。 国内で開発されている新世代の発電設備、大型地上ガスタービン(船舶動力としても使用可能)は大きな進歩を遂げており、量産後は耐熱合金の需要を牽引するでしょう。 同時に、原子力設備の国産化も国産の耐熱合金の需要を牽引するでしょう。

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