军工合金按制备工艺分为变形、铸造与新型三类，高温合金的技术壁垒究竟卡在哪一环？

高温合金按制备工艺分为变形、铸造与新型（粉末）三类，其中变形高温合金产量占比约70%，铸造约20%，新型约10%。三类工艺大体都要经过熔炼、铸造、热处理三个环节，而技术壁垒最集中、最难跨越的一环，正是熔炼。 熔炼的作用是从源头上消除氧、氮、硫等杂质，直接决定合金的纯净度与最终产品等级；看一家企业的工艺水平，简单说就是看它握有几种熔炼设备、能否采用三联法。

三类工艺，各有各的下游

按制备工艺划分，变形高温合金可进行热、冷变形加工，工作温度范围宽，按热处理工艺又分为固溶强化型与时效强化型，前者多用于燃烧室、机匣，后者多用于涡轮盘与叶片；铸造高温合金采用精密铸造制成零件，成分范围更宽，零件强度较高但不适合热加工；新型高温合金主要是粉末高温合金和弥散强化高温合金，晶粒细小、成分和组织均匀，是高推重比发动机涡轮盘、压气机盘等高温部件的选择材料。三类工艺对应不同的部件需求，这也是它们长期并存的原因。

壁垒卡在熔炼：设备组合决定等级

熔炼环节的主要设备有三种：真空感应炉（VIM）、真空自耗炉（VAR）、电渣重熔炉（ESR）。只用其中一种叫单联法，用两种叫双联，三种都用则是三联。三联的产品要好于双联，双联好于单联，因此设备组合的多寡，直接对应产品纯净度与等级的高低。

三种设备在成分控制、纯洁度、铸态组织与成本上各有特点，例如真空感应熔炼对合金成分与活泼元素控制较为容易，电渣重熔的脱硫表现较好，真空自耗重熔在氢、氧、氮控制上表现较低。正因如此，把它们组合起来才能互相补位。判断一家高温合金公司的技术功底，核心就是看它有几种类型的设备，以及是否可以采用三联法。

熔炼设备还关系到产能推算：三类合金无论哪一种，第一步均是用真空感应炉熔炼，所以真空感应炉决定了这家公司高温合金产能的上限。按感应锭出材率90%、锻造成材量70%、每日一炉的假设测算，一台30吨感应炉一年产出的感应锭约6750吨，对应锻造成材量约4725吨。

常见问题

高温合金三类工艺中，哪一类用量最大？

变形高温合金产量占比约70%，是当前使用最多的一类，可进行热、冷变形加工，工作温度范围宽、抗氧化与抗腐蚀性能较高。铸造高温合金占比约20%，新型（粉末）高温合金占比约10%，后者晶粒细小、组织均匀，主要面向高推重比发动机的涡轮盘等部件。

为什么说熔炼是高温合金的核心壁垒？

熔炼的作用是消除金属中的氧、氮、硫等杂质，从源头上提高合金纯净度，而纯净度又直接影响产品等级。采用单联、双联还是三联，取决于企业拥有几类熔炼设备以及能否组合使用，三联优于双联、双联优于单联，设备组合因此成为衡量工艺水平的关键标尺。

如何快速判断一家高温合金企业的工艺水平？

两个观察点：一是它拥有几种类型的熔炼设备，以及是否具备三联法能力；二是它的真空感应炉配置，因为真空感应炉熔炼是三类合金共同的第一步，其规模大致决定了高温合金产能的上限。