钛合金未来趋势预测：市场规模将继续提升

一、钛合金的概念及分类

钛合金指的是多种用钛与其他金属制成的合金金属。钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。

合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类：①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素，它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素，又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。③对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物，使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。

钛是同素异构体，熔点为1668℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛;在882℃以上呈体心立方晶格结构，称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金(titanium alloys)。室温下，钛合金有三种基体组织，钛合金也就分为以下三类：α合金，(α+β)合金和β合金。中国分别以TA、TC、TB表示。

二、钛合金的应用及行业发展现状分析

钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好。另外，钛合金的工艺性能差，切削加工困难，在热加工中，非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差，生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要，使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。

在国内钛合金消费结构中，化工行业占比最大，占比约为53%，航空航天占比第二，约为21%，远低于50%左右的国际平均航空航天用钛材比例，我国航空用钛材市场还存在较大潜力。2014至2019年，我国钛合金行业市场规模从108.1亿元人民币增长至142.3亿元人民币，年复合增长率为7.11%。在我国产业结构不断调整与升级的背景下，高端钛合金市场空间庞大，具有高附加值的高端钛合金需求将稳步增加。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年钛合金行业深度分析及投资价值研究咨询报告》显示：

目前我国钛合金行业的主要企业为西部超导(棒丝为主)、西部材料、宝钛股份(品质齐全，海绵钛自足并外销)。高端钛材订单集中于西部超导和宝钛股份两家龙头，合计占据超过95%以上的市场份额，已经形成较为稳固的双寡头竞争格局。西部超导以棒丝材为主，侧重航空领域，宝钛股份品种齐全，板、带、管、棒、线等广泛应用于航空航天，亦值得重视。

钛合金的硬度人于350 HBS或300 HBS都难进行切削加工，但困难的原因不在于硬度方面，而在于钛合金本身的力学、化学、物理性能问的综合，切削加工特点表现为：变形系数小;切削温度高;主切削力小而背向力大;切屑呈挤裂状，加工表面易生成硬脆变质层;粘刀现象严重。所以钛合金加工设备需要克服以上问题，并且具有高刚性、高稳定性，高精度保持性，主轴热平衡性，高效率、重切削等特点功能。

钛合金需求方面，我国钛材使用以化工领域为主，航空航天领域钛材需求量快速增长。根据中国有色金属工业协会钛锆铪分会的统计，国内主要钛材生产企业在化工领域的销量占总销量比例为50%左右。在航空航天领域，钛材销量保持快速增长。

三、钛合金行业市场未来发展趋势预测

2021年是中国“十四五”规划的开局之年，也是中国建立新发展格局、自主创新、科技强国的关键时期，未来钛行业在航空、航天、航发、飞机、舰船、石化、生活用钛、深海、医疗、建筑、新能源、新材料、环保等产业上仍有较大的市场发展机遇和市场空间。

高端钛材应用领域十分广泛，国内市场需求巨大，同时，高端钛材涵盖的行业既包括“一带一路”战略重点支持的“走出去”行业，也属于“中国制造2025”大力推动的重点领域，将获得国家政策的大力支持。“十四五”期间，新能源基建和新能源汽车的发展将是重头戏，未来再国家政策的推动下，市场规模将继续提升。

在超万亿的庞大国防开支下，我国钛合金加工设备行业利润增长继续保持稳定态势。在国家战略背景下，中国钛合金加工设备产业的国家模式不断扩大，钛合金加工设备企业总资产和收入不断增加。近年来钛合金加工设备总收入增长率明显强于同期经济增长率。除了资产和收入的稳步增长，钛合金加工设备企业的盈利水平也在逐年提高。预计“十四五”时期中国钛合金加工设备行业整体利润水平较强，业绩增长明显扩大。

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