钢研高纳总部设在中关村国家创新示范区核心区,在北京中关村永丰高新产业基地、河北涿州新兴产业示范区和天津武清产业园内拥有三大生产基地。
核心竞争力:钢研高纳产品涵盖铸造高温合金、变形高温合金和新型高温合金三大细分领域,是我国高温合金领域技术水平最为先进、生产种类最为齐全的企业之一。目前钢研高纳已经开发出的航天发动机精铸件、汽轮机叶片防护片、ods合金等产品在国内均无同类产品,独家拥有自主知识产权。
钢研高纳 主要产品高温合金是制造航空航天发动机热端部件的关键材料,能够应用于航空航天发动机、地面燃机、发电机组等动力装置的核心部件。旗下高温合金产品可满足c919需求,目前在等待商飞公司订单下达。
钢研高纳的控股股东和实际控制人
控股股东:中国钢研科技集团有限公司(持股47.09%) ,国务院国资委(持有中国钢研科技集团有限公司股权100.00%)。
钢研高纳的财务情况:
钢研高纳于2018年4月25日公布的2018年第一季季度报告,报告显示,其营业收入1.62亿元,同比增长5.27%;归属于上市公司股东的净利润2038万元,同比增长5.67%,基本每股收益0.0483元。
近期钢研高纳的业绩情况如下表所示:
钢研高纳主营业务、主要产品介绍:
(一)主营业务
钢研高纳从事的业务属于高温合金材料及制品行业。高温合金是制造航空航天发动机热端部件的关键材料,是航空航天材料的重要成员,也可以广泛应用在石油化工、电力、冶金等领域。广义上的高温合金指的是能够在高温下抗氧化或腐蚀,并能在一定应力作用下长期工作的一类合金,包括铸造高温合金、金属间化合物等高温金属材料。狭义上的高温合金是以铁、镍、钴为基,能在大约 600℃以上的高温下抗氧化或腐蚀,并能在一定应力作用下长期工作的一类合金。高温合金自诞生以来从原来的铁、镍、钴为基,不断发展和演变,以及引入新的加工工艺,从传统的铸造高温合金和变形高温合金,发展出粉末高温合金、氧化物弥散强化(ods)合金、金属间化合物等新型高温合金,从而大大扩展了高温合金的内涵。
高温合金在材料工业中主要是为航空航天产业服务,伴随着航空航天产业的发展,我国已经建立起自己的高温合金体系,从而形成了一定的产业规模。高温合金由于其优良的耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等性能,已经逐步应用到电力、汽车、冶金、玻璃制造、原子能等工业领域,从而大大扩展了对高温合金的需求。
钢研高纳所处业务领域示意图
钢研高纳设立以来一直以高温合金为主营业务,并呈快速增长态势。钢研高纳从设立之初的仅生产少数几种高温合金材料及制品,发展到具有生产国内 80%以上牌号的高温合金的技术和能力,产品涵盖铸造高温合金、变形高温合金和新型高温合金三大细分领域,是我国高温合金领域技术水平最为先进、生产种类最为齐全的企业之一。
钢研高纳主导产品高温合金是制造航空航天发动机热端部件的关键材料,也是制造大型电力设备,如工业燃气轮机、氦气轮机、烟气轮机、火力发电机组等动力装置的核心材料。产品有:面向航空航天领域的高温母合金、发动机精铸件、航空航天发动机盘锻件等;面向电力设备制造领域的汽轮机部件、防护片等;面向石油化工冶金纺织等领域的烟气轮机叶片、切断刀、高温金属基自润滑轴承等。钢研高纳航空领域的产品主要销往沈阳黎明、航空动力、南方动力、贵航集团等国内主要的发动机制造集团, 航天领域的产品主要销往中国航天科技集团公司等。钢研高纳面向发电设备领域的产品主要销往东方电气、上海电气、哈尔滨汽轮机厂等国内主要的发电设备制造商。
钢研高纳产品系列示意图
(二)钢研高纳主要产品
钢研高纳现生产的产品分为三个系列,铸造高温合金是钢研高纳目前业务稳定且规模化生产的品种,变形高温合金制品次之,新型高温合金制品目前以粉末高温合金和 ods 合金为主导。
1、铸造高温合金产品系列
铸造高温合金是指可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金。其主要特点是具有更宽的成分范围,由于可不必兼顾其变形加工性能,合金的设计可以集中考虑优化其使用性能。如对于镍基高温合金,可通过调整成分使γ′含量达 60%或更高, 从而在高达合金熔点 85%的温度下,合金仍能保持优良性能。其次应用领域更为广阔, 由于铸造方法具有的特殊优点,可根据零件的使用需要,设计、制造出近终形或无余量的具有复杂结构和形状的高温合金铸件。
2、变形高温合金产品系列
变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工,具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标,具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。变形高温合金是航空、航天、核能工业和地面燃机必须应用的高温材料,可以用于制造在航空、航天发动机和核反应堆等高温环境下应用的各种关键零件。另外,随着舰船动力的提高,地面燃机发电技术的成熟,变形高温合金在舰船发动机和地面燃机中的应用正逐渐增多。
变形高温合金产品是对铸锭进行开坯、锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压和特殊的热处理技术,以获得不同形状和尺寸的各种锻件与零件。钢研高纳现生产的变形高温合金制品主要是航空航天发动机和发电设备用的板材、棒材和涡轮盘等高端产品。
司太立高温合金是变形高温合金的重要分支,钢研高纳在该领域也有着雄厚的技术积累,目前主要产品有汽轮机叶片防护片和纺织用切断刀等。
3、新型高温合金产品系列
钢研高纳的新型高温合金产品系列包括粉末高温合金、ods 合金、金属间化合物、高温金属自润滑材料等品种。钢研高纳在铸造高温合金和变形高温合金生产装备和技术的基础上,经过多年的研发,掌握了生产新型高温合金产品的专有技术。钢研高纳是国内唯一一家可以生产ods 合金产品的企业。
(1) 粉末高温合金材料及制品
随着飞机、火箭、地面燃气轮机的发展,涡轮进口温度不断提高,要求提供适合新型发动机的燃烧室、涡轮导向叶片、涡轮与压气机盘等零件用的高温合金。在高温合金的发展进程中,由于合金化程度不断提高,合金的加工塑性随高温强度的提高而降低。用粉末冶金的方法生产高温合金是 20 世纪 70 年代出现的一项新技术。粉末高温合金是将高温合金雾化成粉末,再经热等静压成型或热等静压加锻造成型的生产工艺制造出高温合金产品。粉末高温合金具有金属利用率高,成本低的特点。粉末高温合金的出现,可以满足先进发动机的使用要求,是制造高推重比发动机涡轮盘、压气机盘和涡轮挡板等高温部件的优良材料。
钢研高纳现生产粉末高温合金制造的涡轮盘、涡轮挡板等,主要用于国内研发和生产新型航空航天发动机。
(2) ti-al系金属间化合物材料及制品
ti-al 系金属间化合物为目前国内外重点研究开发的低密度高温合金材料。这类材料因其晶体结构上原子的长程有序排列而兼有金属材料的塑性特点和陶瓷材料的高温强度特点,其密度明显低于传统的高温合金。这类材料将主要用于制作各类先进运载工具动力推进系统的构件,满足先进动力系统及飞行器整体结构减少自重、提高效能的迫切要求,有效提升各类运载工具的性能水平,进而带动汽车、航空、航天、兵器等工业的进步与发展。
钢研高纳的 ti-al 系金属间化合物生产技术在国内处于领先地位,目前处于市场蕴育和小批量生产阶段。ti-al 金属间化合物的主要产品有:ti-al 合金精铸件、ti3al 和ti2alnb 合金的环、板、棒、饼材等型材。
(3) ods合金材料即氧化物弥散强化高温合金(英文简称 ods 合金)
该合金是采用独特的机械合金化(ma)工艺,使高温下超稳定的超细(小于 50nm)氧化物弥散强化相均匀地分散于合金基体中,而形成的一种特殊的高温合金。其合金强度在接近合金本身熔点的条件下仍可维持,具有优良的高温蠕变性能、优越的高温抗氧化性能、抗碳、硫腐蚀性能。ods 高温合金使用温度范围在 1000~1350℃,可用于制造航空航天发动机关键部件,也可用于制造火力发电系统、煤转化系统(煤气化炉)、工业燃气轮机和工业锅炉、玻璃制造、工业加热炉、汽车柴油发动机、核反应堆等方面的关键材料。
ods合金生产技术难度大,工艺复杂,目前属于国外对中国的封锁技术。钢研高纳凭借多年的研发积累,是国内唯一可以生产该种材料的厂商,生产的 ods合金现全部用于航空航天领域。
(4) 高温金属基自润滑材料及制品
高温金属基自润滑材料是为了满足现代工业发展需要而研发的一种新型固体自润滑材料。钢研高纳采用粉末冶金工艺,并结合固体润滑剂包覆及纳米硬质材料颗粒弥散强化基体等新技术,生产的高温金属基自润滑材料可用于 700℃以上的高温环境中, 广泛应用于航空、航天、冶金、电力、石化等领域,解决了高温等恶劣工况条件下润滑的问题。
钢研高纳目前的高温金属基自润滑材料主要用于生产高温自润滑轴承,主要用于替代含油轴承、镶嵌式固体自润滑轴承、双金属轴瓦及铸硫钢固体润滑轴承(包括铸钢表面硫化处理轴承)在冶金设备上的应用,该高温自润滑轴承具有强度高、承载能力大、润滑效果好、结构设计合理、噪音小、使用寿命长等优点,它很好地解决了其他几类轴承在高温、重载、大冲击力冶金设备上使用时出现的强度低、承载力小、润滑效果不稳定、损坏设备(磨轴)及使用寿命短等问题。
钢研高纳所处行业概况:
1、航空航天材料中的重要成员—高温合金材料
(1) 航空航天材料的特点
航空航天材料是航空航天产品发展的重要物质基础。从 1903 年美国莱特兄弟制造出第一架装有活塞式航空发动机的飞机开始,材料就成为决定飞机性能的关键因素。航空航天的每一个重大进步,都离不开新型材料的应用。伴随着航空航天技术和工业的发展,航空航天材料已经发展成为一个庞大的家族。按材料的使用对象不同可分为飞机材料、航空发动机材料、火箭和导弹材料和航天器材料等;按材料的化学成分不同可分为金属与合金材料、有机非金属材料、无机非金属材料和复合材料。
航空航天材料制造的许多零件往往需要在超高温、超低温、高真空、高应力、强腐蚀等极端条件下工作,有的则受到重量和容纳空间的限制,需要以最小的体积和质量发挥在通常情况下等效的功能,有的需要在大气层中或外层空间长期运行,不可能停机检查或更换零件,因而要有极高的可靠性和质量保证。
(2) 高温合金是航空航天材料的重要成员
高温合金材料属于航空航天材料中的重要成员,是制造航空航天发动机的重要材料。发动机的性能水平在很大程度上取决于高温合金材料的性能水平。高温合金是制造航空航天发动机热端部件的关键材料,在先进的航空发动机中,高温合金用量占发动机总重量的 40%-60%以上。
高温合金一般以铁、镍、钴为基,能在大约 600℃以上的高温下抗氧化或腐蚀, 并能在一定应力作用下长期工作的一类合金。这类合金的合金化程度很高,可使用温度和熔点差距小,在英、美等国被称为超合金。高温合金在高温下有很高的持久、蠕变和疲劳强度。
高温合金领域经过半个多世纪的发展,已经从传统意义上的铁、镍、钴基等高温合金,融合粉末冶金等新型工艺,拓展到粉末高温合金、ods、金属间化合物等新型的高温金属材料,以满足新型航空航天器在速度、性能、成本等方面的要求,从而可以制造更先进的飞行器。
2、高温合金产业在我国的发展
由于航空工业初期主要为军事服务,到五十年代英、美、前苏联等国各自形成了自己的高温合金体系及相应的高温合金行业。由于当时特殊的历史背景,中国高温合金是在“独立自主,自力更生”方针的指引下发展起来的,因此无论在新合金体系研究还是传统合金研究中都充满了创新意识。
在计划经济时期,国家对航空材料的研发进行了规划并投入了大量资金。以先进航空发动机热端部件采用的关键材料—高温合金为例:1956年开始在北京钢铁学院(现北京科技大学)、东北工学院(现东北大学)等学校设立了高温合金专业;在钢铁研究总院、中国科学院沈阳金属研究所和北京航空材料研究院分别设...