摘要：鈦合金材料性能優(yōu)異，是一種結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用在軍民用領(lǐng)域中，隨著鈦行業(yè)在2017年逐漸好轉(zhuǎn)，不同應(yīng)用領(lǐng)域的市場需求逐漸釋放，將會呈現(xiàn)量價齊升的局面。本文從鈦合金的特性、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，闡述鈦合金材料行業(yè)的發(fā)展。

鈦合金是鈦和其他元素組合而成的合金。鈦合金材料的性能與所含碳、氮、氫和氧等雜質(zhì)的含量相關(guān)。鈦行業(yè)經(jīng)過幾年時間的去庫存，在2017年已經(jīng)逐漸擺脫去庫存的壓力，由過去的中低端需求結(jié)構(gòu)性過剩的局面，逐漸向中高端需求調(diào)整。在鈦加工材方面，國內(nèi)也有部分企業(yè)將在2018年增加高端鈦材生產(chǎn)線，主要就是瞄準(zhǔn)高端應(yīng)用領(lǐng)域。

鈦合金材料性能優(yōu)異

鈦合金材料作為近些年重點發(fā)展的結(jié)構(gòu)材料之一，與碳鋼、鋁合金和鎂合金相比，具有熔點高、抗拉強度高、導(dǎo)熱系數(shù)低和可在較高溫度下工作等優(yōu)點，密度適中可在同等體積的前提下有效降低材料的重量。

表1 鈦合金性能優(yōu)于其他合金

（根據(jù)公開資料整理）

鈦合金材料在軍民用領(lǐng)域中均應(yīng)用廣泛

在軍用領(lǐng)域中，主要應(yīng)用于飛機機體結(jié)構(gòu)中與發(fā)動機結(jié)構(gòu)中。飛機機體結(jié)構(gòu)用鈦材是因其具有適中的密度，可滿足不同的減重效果，除少數(shù)超大應(yīng)力機體部件采用超高強度鋼制造外，機體其他工作部件均可使用鈦合金制造，如在國外第三代戰(zhàn)斗機上，鈦合金用量占機體結(jié)構(gòu)重量比為20%～25%，在第四代戰(zhàn)斗機F-22(EMD)上已高達(dá)41%，其應(yīng)用比重呈大幅度上升趨勢，空中客車第三代A320客機中鈦使用量占比4.5%，第四代A340客機中占比6.0%，即將問世的A350客機將進(jìn)一步提高到15%；發(fā)動機結(jié)構(gòu)用鈦材主要根據(jù)發(fā)動機中不同部件所處的環(huán)境溫度來選擇，在部分超高溫和高溫區(qū)域（>600℃）使用部分鎳基高溫合金或者耐高溫陶瓷代替鈦合金，在部分低溫區(qū)域（<300℃）用超高強度鋼（強度大于2GPa）來代替鈦合金，其他工作部件所在的溫度范圍均可用鈦合金制造。鈦合金材料主要應(yīng)用在發(fā)動機中的壓氣機與導(dǎo)向葉片部位，國外先進(jìn)航空發(fā)動機的鈦用量已達(dá)30%左右，例如V2500發(fā)動機的鈦用量就高達(dá)31%，第四代發(fā)動機F119的鈦合金用量已達(dá)到40%。

在民用領(lǐng)域中，鈦產(chǎn)品多應(yīng)用在建筑、醫(yī)學(xué)、化工和生活用品等行業(yè)中，具體如管道、泵閥、交換器、反應(yīng)釜等裝置本身和各種緊固件中。在化工領(lǐng)域中，主要發(fā)揮鈦合金的耐腐蝕特性；在汽車領(lǐng)域中，主要發(fā)揮鈦合金質(zhì)輕，能降低內(nèi)燃機運動件和車身結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量；在醫(yī)藥領(lǐng)域中，主要是因鈦合金材料生物相容性好、無毒副作用等特性。

表2 鈦及鈦合金應(yīng)用領(lǐng)域

（根據(jù)公開資料整理）

鈦合金銷量穩(wěn)步增長，航空航天領(lǐng)域需鈦合金量尚有較大空間

我國鈦材銷量自2003年時為7508噸，到2008年時上升為24068噸，增長率為221%，2009年受金融危機影響消費量下降至約23800噸，但2010年實現(xiàn)反彈至約36000噸。隨后2011-2017年鈦加工材消費量均有增減，到2017年基本維持在約55130噸，保持較高水平。

全球鈦及鈦合金材料在航空航天領(lǐng)域中消費約46%，其他軍用軍用領(lǐng)域中消費約9%；世界發(fā)達(dá)國家中美國與俄羅斯鈦材消費也主要以航空航天領(lǐng)域為主，占比分別為70%和60%；而我國鈦加工材料在2011年的消費量為4080噸，在2016年增長至8519噸，其中19%的份額應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域中，3%應(yīng)用在船舶領(lǐng)域中，相比世界平均水平還有較大的提升空間。

海綿鈦供不應(yīng)求，鈦加工材凈出口量逐漸增加

據(jù)公開資料統(tǒng)計，2017年海綿鈦的進(jìn)口量為3844噸，2016年為3182噸，2015年為82噸，海綿鈦的進(jìn)口量同比增加20.8%，凈出口量持續(xù)下降，說明我國的高端鈦材處于供不應(yīng)求的狀態(tài)；2017年鈦加工材的進(jìn)口量為7225噸，出口量為15610噸，凈出口量為8385噸，而且凈出口量自2015年來逐年增加，也從另一方面反應(yīng)出我國中低端鈦材存在產(chǎn)能過剩的局面。

結(jié)語

近些年，鈦行業(yè)存在同質(zhì)化、中低端鈦材產(chǎn)能過剩的局面，主要原因還是企業(yè)端技術(shù)開發(fā)不足，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和國外尚有較大的差距，難以滿足高端領(lǐng)域的市場需求，為了加快國內(nèi)鈦行業(yè)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)性調(diào)整逐漸產(chǎn)生成效，這種局面將會逐漸改善。