TiAl合金,全称为钛铝金属间化合物,指由钛(Ti)和铝(Al)为主要元素构成的有序金属间化合物。TiAl合金具备比刚度高、比强度高、抗氧化、抗蠕变、轻量化、耐高温等特点,在航空航天、国防军工、汽车制造等众多领域拥有巨大应用潜力。
TiAl合金制备方法包括粉末冶金法、真空自耗电弧熔炼法、等离子冷床炉熔炼法、真空感应熔炼法等。粉末冶金法指以钛粉和铝粉为原材料,将其放置于模具中,经过压实、烧结等流程制得成品,可细分为预合金粉法和元素粉法两种。近年来,随着研究深入,TiAl合金技术不断进步,其产量及质量有望提升。
发展至现阶段,TiAl合金已经有三代产品。第一代TiAl合金诞生于20世纪80年代初,以γ-TiAl合金为主,产品具备可加工性好等优势,但其断裂韧性较低,尚未实现规模化应用;第二代TiAl合金为铸造TiAl合金,具备高温稳定性好、抗蠕变、抗氧化等特点,为TiAl合金市场主流产品;第三代产品的Al元素有所减少,而Nb元素有所增加,具备可塑性好以及强度高等优势。
根据新思界产业研究中心发布的《
2025年全球及中国TiAl合金产业深度研究报告》显示,TiAl合金属于新型轻质高温结构材料,在众多领域拥有巨大应用潜力。在航空航天领域,TiAl合金具备轻量化优势,可用于制造航空飞行器零部件,目前TiAl合金叶片已安装于波音787和747-8飞机发动机中;在国防军工领域,其可用于制造导弹部件,能有效提升导弹射程以及机动性;在汽车制造领域,其可用于制造新能源汽车的连杆以及涡轮增压器转子叶片等。
全球已布局TiAl合金行业研发及生产赛道的企业包括美国普惠公司(P&W)、美国Howmet公司、美国GE公司、日本航空发动机公司、日本大同特殊钢公司、德国MTU公司等。在本土方面,东智国光、中航迈特、华钛瑞翔等为我国TiAl合金市场主要参与者。华钛瑞翔已掌握TiAl合金低压涡轮叶片精密铸造技术,产品已在航空航天领域获得应用。
新思界
行业分析人士表示,TiAl合金性能优异,在众多领域拥有潜在应用价值。未来伴随技术进步以及下游行业发展速度加快,TiAl合金市场空间将得到进一步扩展。目前,全球TiAl合金市场被欧美及日本等发达国家占据主导。未来我国企业亟需加大研发投入力度,以提升国产TiAl合金市场占比。
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