鈦合金未來趨勢預測：市場規模將繼續提升

• 黃文玉 2023年9月11日 來源：互聯網 中國有色金屬工業協會 1266 82
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鈦合金指的是多種用鈦與其他金屬制成的合金金屬。鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。

一、鈦合金的概念及分類

鈦合金指的是多種用鈦與其他金屬制成的合金金屬。鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀50～60年代，主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金。70年代開發出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。鈦合金主要用于制作飛機發動機壓氣機部件，其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。

鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領域。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發，并得到了實際應用。鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體：882℃以下為密排六方結構α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。

合金元素根據它們對相變溫度的影響可分為三類：①穩定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素，它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。②穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素，又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等;后者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。③對相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量分別在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物，使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。

鈦是同素異構體，熔點為1668℃，在低于882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α鈦;在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點，添加適當的合金元素，使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金(titanium alloys)。室溫下，鈦合金有三種基體組織，鈦合金也就分為以下三類：α合金，(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。

二、鈦合金的應用及行業發展現狀分析

鈦合金具有強度高而密度又小，機械性能好，韌性和抗蝕性能很好。另外，鈦合金的工藝性能差，切削加工困難，在熱加工中，非常容易吸收氫氧氮碳等雜質。還有抗磨性差，生產工藝復雜。鈦的工業化生產是1948年開始的。航空工業發展的需要，使鈦工業以平均每年約 8%的增長速度發展。世界鈦合金加工材年產量已達4萬余噸,鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業純鈦(TA1、TA2和TA3)。

在國內鈦合金消費結構中，化工行業占比最大，占比約為53%，航空航天占比第二，約為21%，遠低于50%左右的國際平均航空航天用鈦材比例，我國航空用鈦材市場還存在較大潛力。2014至2019年，我國鈦合金行業市場規模從108.1億元人民幣增長至142.3億元人民幣，年復合增長率為7.11%。在我國產業結構不斷調整與升級的背景下，高端鈦合金市場空間龐大，具有高附加值的高端鈦合金需求將穩步增加。

根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年鈦合金行業深度分析及投資價值研究咨詢報告》顯示：

目前我國鈦合金行業的主要企業為西部超導(棒絲為主)、西部材料、寶鈦股份(品質齊全，海綿鈦自足并外銷)。高端鈦材訂單集中于西部超導和寶鈦股份兩家龍頭，合計占據超過95%以上的市場份額，已經形成較為穩固的雙寡頭競爭格局。西部超導以棒絲材為主，側重航空領域，寶鈦股份品種齊全，板、帶、管、棒、線等廣泛應用于航空航天，亦值得重視。

鈦合金的硬度人于350 HBS或300 HBS都難進行切削加工，但困難的原因不在于硬度方面，而在于鈦合金本身的力學、化學、物理性能問的綜合，切削加工特點表現為：變形系數小;切削溫度高;主切削力小而背向力大;切屑呈擠裂狀，加工表面易生成硬脆變質層;粘刀現象嚴重。所以鈦合金加工設備需要克服以上問題，并且具有高剛性、高穩定性，高精度保持性，主軸熱平衡性，高效率、重切削等特點功能。

鈦合金需求方面，我國鈦材使用以化工領域為主，航空航天領域鈦材需求量快速增長。根據中國有色金屬工業協會鈦鋯鉿分會的統計，國內主要鈦材生產企業在化工領域的銷量占總銷量比例為50%左右。在航空航天領域，鈦材銷量保持快速增長。

三、鈦合金行業市場未來發展趨勢預測

2021年是中國“十四五”規劃的開局之年，也是中國建立新發展格局、自主創新、科技強國的關鍵時期，未來鈦行業在航空、航天、航發、飛機、艦船、石化、生活用鈦、深海、醫療、建筑、新能源、新材料、環保等產業上仍有較大的市場發展機遇和市場空間。

高端鈦材應用領域十分廣泛，國內市場需求巨大，同時，高端鈦材涵蓋的行業既包括“一帶一路”戰略重點支持的“走出去”行業，也屬于“中國制造2025”大力推動的重點領域，將獲得國家政策的大力支持。“十四五”期間，新能源基建和新能源汽車的發展將是重頭戲，未來再國家政策的推動下，市場規模將繼續提升。

在超萬億的龐大國防開支下，我國鈦合金加工設備行業利潤增長繼續保持穩定態勢。在國家戰略背景下，中國鈦合金加工設備產業的國家模式不斷擴大，鈦合金加工設備企業總資產和收入不斷增加。近年來鈦合金加工設備總收入增長率明顯強于同期經濟增長率。除了資產和收入的穩步增長，鈦合金加工設備企業的盈利水平也在逐年提高。預計“十四五”時期中國鈦合金加工設備行業整體利潤水平較強，業績增長明顯擴大。

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