娄底高温合金项目商业计划书范文参考.docx

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1、泓域咨询/娄底高温合金项目商业计划书娄底高温合金项目商业计划书xxx（集团）有限公司目录第一章 项目概况9一、 项目名称及投资人9二、 项目建设背景9三、 结论分析10主要经济指标一览表12第二章 建设单位基本情况15一、 公司基本信息15二、 公司简介15三、 公司竞争优势16四、 公司主要财务数据18公司合并资产负债表主要数据18公司合并利润表主要数据18五、 核心人员介绍19六、 经营宗旨20七、 公司发展规划21第三章 市场预测27一、 中游企业技术路线不一，直接竞争小，返回料领域值得期待27二、 工业燃气轮机：国产化替换已成为主旋律27三、 变形高温合金：最先用于航空发动机的高温合金

2、类型28第四章 项目背景及必要性30一、 军工催生万吨需求，汽车、核电及化工有望创增量空间30二、 提升返回比例及降低成本是开拓高温合金市场的关键30三、 铸造高温合金：被广泛应用于燃气轮机涡轮叶片部位33四、 在全省打造具有核心竞争力的科技创新高地中贡献娄底力量35五、 加快对外开放38第五章 创新发展39一、 企业技术研发分析39二、 项目技术工艺分析41三、 质量管理42四、 创新发展总结43第六章 发展规划45一、 公司发展规划45二、 保障措施51第七章 法人治理53一、 股东权利及义务53二、 董事56三、 高级管理人员60四、 监事63第八章 运营管理模式65一、 公司经营宗旨6

3、5二、 公司的目标、主要职责65三、 各部门职责及权限66四、 财务会计制度69第九章 SWOT分析76一、 优势分析（S）76二、 劣势分析（W）78三、 机会分析（O）78四、 威胁分析（T）79第十章 风险分析83一、 项目风险分析83二、 项目风险对策85第十一章 建设进度分析87一、 项目进度安排87项目实施进度计划一览表87二、 项目实施保障措施88第十二章 产品方案分析89一、 建设规模及主要建设内容89二、 产品规划方案及生产纲领89产品规划方案一览表89第十三章 建筑工程技术方案92一、 项目工程设计总体要求92二、 建设方案93三、 建筑工程建设指标94建筑工程投资一览表9

4、4第十四章 投资方案96一、 投资估算的依据和说明96二、 建设投资估算97建设投资估算表99三、 建设期利息99建设期利息估算表99四、 流动资金101流动资金估算表101五、 总投资102总投资及构成一览表102六、 资金筹措与投资计划103项目投资计划与资金筹措一览表104第十五章 经济收益分析105一、 基本假设及基础参数选取105二、 经济评价财务测算105营业收入、税金及附加和增值税估算表105综合总成本费用估算表107利润及利润分配表109三、 项目盈利能力分析109项目投资现金流量表111四、 财务生存能力分析112五、 偿债能力分析113借款还本付息计划表114六、 经济评价

5、结论114第十六章 项目综合评价说明116第十七章 附表117主要经济指标一览表117建设投资估算表118建设期利息估算表119固定资产投资估算表120流动资金估算表121总投资及构成一览表122项目投资计划与资金筹措一览表123营业收入、税金及附加和增值税估算表124综合总成本费用估算表124固定资产折旧费估算表125无形资产和其他资产摊销估算表126利润及利润分配表127项目投资现金流量表128借款还本付息计划表129建筑工程投资一览表130项目实施进度计划一览表131主要设备购置一览表132能耗分析一览表132报告说明高温合金新料熔炼过程中的废料亦可返回重熔，根据大连理工专利披露，传统的

6、双联工艺制备的变形合金出成率不高于60，而铸造类单晶合金最终零件的重量只有原材料的30左右。大连理工专利号CN112760508A一种电子束连续精炼高温合金返回料的方法指出，返回料的回收仍以真空感应高温精炼、浇铸过滤为主，返回料提纯再利用的相关技术水平与国外发达国家相比尚存在较大的差距，尚未建立返回料回收与利用的相关标准与规范。在杂质及夹杂物的控制上，我国返回料合金锭的纯净度还达不到新料的水平，导致当前高温合金返回料的利用率偏低，造成资源的严重浪费的技术问题。该专利主要采用电子束精炼的手段提纯高温合金返回料，利用高温高真空的环境使熔体充分发生脱气反应，利用电子束精炼过程中的局部大过热实现熔体内

7、部小尺寸夹杂物的溶解，利用高能电子束的轰击作用实现熔体表面大尺寸夹杂物的分解，并通过浇铸获得高纯的高温合金返回料锭坯。在此基础上，通过重复送料、精炼、浇铸过程，实现高温合金返回料的连续精炼与提纯。根据谨慎财务估算，项目总投资23980.05万元，其中：建设投资19202.71万元，占项目总投资的80.08%；建设期利息277.82万元，占项目总投资的1.16%；流动资金4499.52万元，占项目总投资的18.76%。项目正常运营每年营业收入45300.00万元，综合总成本费用38220.11万元，净利润5157.34万元，财务内部收益率14.69%，财务净现值3913.36万元，全部投资回收期

8、6.44年。本期项目具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。项目建设符合国家产业政策，具有前瞻性；项目产品技术及工艺成熟，达到大批量生产的条件，且项目产品性能优越，是推广型产品；项目产品采用了目前国内最先进的工艺技术方案；项目设施对环境的影响经评价分析是可行的；根据项目财务评价分析，经济效益好，在财务方面是充分可行的。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息，并依托行业分析模型而进行的模板化设计，其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。第一章 项目概况一、 项目名称及投资人（一）项目名称娄底高温合金项目（二）项目投资人xxx（集团

9、）有限公司（三）建设地点本期项目选址位于xxx（以最终选址方案为准）。二、 项目建设背景高温合金的变形工艺是合金在外力作用下，通过塑性变形，形成具有一定形状、尺寸及力学性能的型材、毛坯和零件的加工方法，可分为冷加工和热加工，个别采用温加工。冷加工方面主要指丝材拉丝、管材冷拉冷拔及薄板的冷轧，热加工则包括锻造、焊接等，主要可以细化晶粒、均匀组织及消除铸造缺陷，可大幅改善高温合金的力学性能，其中锻造热加工工艺是变形高温合金的主要手段。对标中央、省委要求，结合娄底发展实际，今后五年经济社会发展要努力实现以下主要目标。经济发展全面提质。在质量效益明显提升的基础上实现经济持续健康发展，增长潜力充分发挥，

10、经济增速快于全省平均水平，经济结构更加优化，实体经济和先进制造业加快发展，产业迈向中高端水平，农业基础更加稳固，城乡区域发展协调性明显增强，国家重要先进制造业高地建设取得重大进展。创新能力显著增强。创新平台体系不断完善，创新制度机制更加健全，创新人才加快聚集，创新生态更加优化，研发投入大幅增加，创新主体不断壮大，自主创新能力显著提升，一批关键核心技术取得突破，创新成果加速转化，具有核心竞争力的科技创新高地建设取得重大进展。改革开放不断深化。社会主义市场经济体制更加完善，要素市场化配置机制更加健全，公平竞争制度更加完善，高标准市场体系基本建成，市场主体更加充满活力，营商环境达到全国全省一流水平，

11、内陆地区改革开放高地建设取得重大进展。三、 结论分析（一）项目选址本期项目选址位于xxx（以最终选址方案为准），占地面积约69.00亩。（二）建设规模与产品方案项目正常运营后，可形成年产xxx吨高温合金的生产能力。（三）项目实施进度本期项目建设期限规划12个月。（四）投资估算本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资23980.05万元，其中：建设投资19202.71万元，占项目总投资的80.08%；建设期利息277.82万元，占项目总投资的1.16%；流动资金4499.52万元，占项目总投资的18.76%。（五）资金筹措项目总投资23980.05万元，根据

12、资金筹措方案，xxx（集团）有限公司计划自筹资金（资本金）12640.55万元。根据谨慎财务测算，本期工程项目申请银行借款总额11339.50万元。（六）经济评价1、项目达产年预期营业收入（SP）：45300.00万元。2、年综合总成本费用（TC）：38220.11万元。3、项目达产年净利润（NP）：5157.34万元。4、财务内部收益率（FIRR）：14.69%。5、全部投资回收期（Pt）：6.44年（含建设期12个月）。6、达产年盈亏平衡点（BEP）：21220.44万元（产值）。（七）社会效益本期项目技术上可行、经济上合理，投资方向正确，资本结构合理，技术方案设计优良。本期项目的投资建设

13、和实施无论是经济效益、社会效益等方面都是积极可行的。本项目实施后，可满足国内市场需求，增加国家及地方财政收入，带动产业升级发展，为社会提供更多的就业机会。另外，由于本项目环保治理手段完善，不会对周边环境产生不利影响。因此，本项目建设具有良好的社会效益。（八）主要经济技术指标主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积46000.00约69.00亩1.1总建筑面积68564.771.2基底面积25300.001.3投资强度万元/亩254.062总投资万元23980.052.1建设投资万元19202.712.1.1工程费用万元15814.972.1.2其他费用万元2873.702.1.3预备费

14、万元514.042.2建设期利息万元277.822.3流动资金万元4499.523资金筹措万元23980.053.1自筹资金万元12640.553.2银行贷款万元11339.504营业收入万元45300.00正常运营年份5总成本费用万元38220.116利润总额万元6876.457净利润万元5157.348所得税万元1719.119增值税万元1695.3010税金及附加万元203.4411纳税总额万元3617.8512工业增加值万元12689.0513盈亏平衡点万元21220.44产值14回收期年6.4415内部收益率14.69%所得税后16财务净现值万元3913.36所得税后第二章 建设单位

15、基本情况一、 公司基本信息1、公司名称：xxx（集团）有限公司2、法定代表人：陶xx3、注册资本：1240万元4、统一社会信用代码：xxxxxxxxxxxxx5、登记机关：xxx市场监督管理局6、成立日期：2012-5-277、营业期限：2012-5-27至无固定期限8、注册地址：xx市xx区xx9、经营范围：从事高温合金相关业务（企业依法自主选择经营项目，开展经营活动；依法须经批准的项目，经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动；不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。）二、 公司简介公司依据公司法等法律法规、规范性文件及公司章程的有关规定，制定并由股东大会审议通过了董事会议事规则，

16、董事会议事规则对董事会的职权、召集、提案、出席、议事、表决、决议及会议记录等进行了规范。 公司坚持诚信为本、铸就品牌，优质服务、赢得市场的经营理念，秉承以人为本，始终坚持 “服务为先、品质为本、创新为魄、共赢为道”的经营理念，遵循“以客户需求为中心，坚持高端精品战略，提高最高的服务价值”的服务理念，奉行“唯才是用，唯德重用”的人才理念，致力于为客户量身定制出完美解决方案，满足高端市场高品质的需求。三、 公司竞争优势（一）自主研发优势公司在各个细分领域深入研究的同时，通过整合各平台优势，构建全产品系列，并不断进行产品结构升级，顺应行业一体化、集成创新的发展趋势。通过多年积累，公司产品性能处于国内

17、领先水平。公司多年来坚持技术创新，不断改进和优化产品性能，实现产品结构升级。公司结合国内市场客户的个性化需求，不断升级技术，充分体现了公司的持续创新能力。在不断开发新产品的过程中，公司已有多项产品均为国内领先水平。在注重新产品、新技术研发的同时，公司还十分重视自主知识产权的保护。（二）工艺和质量控制优势公司进口大量设备和检测设备，有效提高了精度、生产效率，为产品研发与确保产品质量奠定了坚实的基础。此外，公司是行业内较早通过ISO9001质量体系认证的企业之一，公司产品根据市场及客户需要通过了产品认证，表明公司产品不仅满足国内高端客户的要求，而且部分产品能够与国际标准接轨，能够跻身于国际市场竞争

18、中。在日常生产中，公司严格按照质量体系管理要求，不断完善产品的研发、生产、检验、客户服务等流程，保证公司产品质量的稳定性。（三）产品种类齐全优势公司不仅能满足客户对标准化产品的需求，而且能根据客户的个性化要求，定制生产规格、型号不同的产品。公司齐全的产品系列，完备的产品结构，能够为客户提供一站式服务。对公司来说，实现了对具有多种产品需求客户的资源共享，拓展了销售渠道，增加了客户粘性。公司产品价格与国外同类产品相比有较强性价比优势，在国内市场起到了逐步替代进口产品的作用。（四）营销网络及服务优势根据公司产品服务的特点、客户分布的地域特点，公司营销覆盖了华南、华东、华北及东北等下游客户较为集中的区

19、域，并在欧美、日本、东南亚等国家和地区初步建立经销商网络，及时了解客户需求，为客户提供贴身服务，达到快速响应的效果。公司拥有一支行业经验丰富的销售团队，在各区域配备销售人员，建立从市场调研、产品推广、客户管理、销售管理到客户服务的多维度销售网络体系。公司的服务覆盖产品服务整个生命周期，公司多名销售人员具有研发背景，可引导客户的技术需求并为其提供解决方案，为客户提供及时、深入的专业技术服务与支持。公司与经销商互利共赢，结成了长期战略合作伙伴关系，公司经销网络较为稳定，有利于深耕行业和区域市场，带动经销商共同成长。四、 公司主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月

20、2018年12月资产总额9332.947466.356999.70负债总额4162.883330.303122.16股东权益合计5170.064136.053877.55公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入26238.8120991.0519679.11营业利润4088.633270.903066.47利润总额3399.812719.852549.86净利润2549.861988.891835.90归属于母公司所有者的净利润2549.861988.891835.90五、 核心人员介绍1、陶xx，1957年出生，大专学历。1994年5月至2002年6月就职于xx

21、x有限公司；2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2018年3月至今任公司董事。2、肖xx，中国国籍，无永久境外居留权，1971年出生，本科学历，中级会计师职称。2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司财务经理。2017年3月至今任公司董事、副总经理、财务总监。3、郭xx，中国国籍，1978年出生，本科学历，中国注册会计师。2015年9月至今任xxx有限公司董事、2015年9月至今任xxx有限公司董事。2019年1月至今任公司独立董事。4、邓xx，中国国籍，无永久境外居留权，1959年出生，大专学历，高级工程

22、师职称。2003年2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任技术顾问；2004年8月至2011年3月任xxx有限责任公司总工程师。2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师。5、侯xx，中国国籍，无永久境外居留权，1970年出生，硕士研究生学历。2012年4月至今任xxx有限公司监事。2018年8月至今任公司独立董事。6、吕xx，中国国籍，1976年出生，本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理；2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理；2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。2018年3月起至

23、今任公司董事长、总经理。7、肖xx，中国国籍，无永久境外居留权，1958年出生，本科学历，高级经济师职称。1994年6月至2002年6月任xxx有限公司董事长；2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事长；2016年11月至今任xxx有限公司董事、经理；2019年3月至今任公司董事。8、邓xx，中国国籍，1977年出生，本科学历。2018年9月至今历任公司办公室主任，2017年8月至今任公司监事。六、 经营宗旨公司通过整合资源，实现产品化、智能化和平台化。七、 公司发展规划（一）发展计划1、发展战略作为高附加值产业的重要技术支撑，正在转变发展思路，由“高速增长阶段”向“高质量发展”

24、迈进。公司顺应产业的发展趋势，以“科技、创新”为经营理念，以技术创新、智能制造、产品升级和节能环保为重点，致力于构造技术密集、资源节约、环境友好、品质优良、持续发展的新型企业，推进公司高质量可持续发展。2、经营目标目前，行业正在从粗放式扩张阶段转向高质量发展阶段，公司将进一步扩大高端产品的生产能力，抓住市场机遇，提高市场占有率；进一步加大研发投入，注重技术创新，提升公司科技研发能力；进一步加强环境保护工作，积极开发应用节能减排染整技术，保持清洁生产和节能减排的竞争优势；进一步完善公司内部治理机制，按照公司治理准则的要求规范公司运行，提升运营质量和效益，努力把公司打造成为行业的标杆企业。（二）具

25、体发展计划1、市场开拓计划公司将在巩固现有市场基础上，根据下游行业个性化、多元化的消费特点，以新技术新产品为支撑，加快市场开拓步伐。主要计划如下：（1）密切跟踪市场消费需求的变化，建立市场、技术、生产多部门联动机制，提高公司对市场变化的反应能力； （2）进一步完善市场营销网络，加强销售队伍建设，优化以营销人员为中心的销售责任制，激发营销人员的工作积极性； （3）加强品牌建设，以优质的产品和服务赢得客户，充分利用互联网宣传途径，扩大公司知名度，增加客户及市场对迎丰品牌的认同感； （4）在巩固现有市场的基础上，积极开拓新市场，推进省内外市场的均衡协调发展，进一步提升公司市场占有率。2、技术开发计划

26、公司的技术开发工作将重点围绕提升产品品质、节能环保、知识产权保护等方面展开。公司将在现有专利、商标等相关知识产权的基础上，进一步加强知识产权的保护工作，将技术研发成果整理并进行相应的专利申请，通过对公司无形资产的保护，切实做好知识产权的维护。为保证上述技术开发计划的顺利实施，公司将加大科研投入，强化研发队伍素质，创新管理机制和服务机制，积极参加行业标准的制定，不断提高企业的整体技术开发能力。3、人力资源发展计划培育、拥有一支有事业心、有创造力的人才队伍，是企业核心竞争力和可持续发展的原动力。随着经营规模的不断扩大，公司对人才的需求将更为迫切，人才对公司发展的支撑作用将进一步显现。为此，公司将重

27、点做好以下工作：（1）加强人才的培养与引进工作，培育优秀技术人才、管理人才；（2）加强与高校间的校企人才合作，充分利用高校的人才优势和教育资源优势，开展技术合作和人才培养，全面提升技术人员的整体素质；（3）加强对基层员工的技能培训和岗位培训，提高劳动熟练程度和自动化设备的操作能力，有效提高劳动效率和产品质量。（4）积极探索员工激励机制，进一步完善以绩效为导向的人力资源管理体系，充分调动员工的积极性。4、企业并购计划公司将抓住行业整合机会，根据自身发展战略，充分利用现有的综合竞争优势，整合有价值的市场资源，推进收购、兼并、控股或参股同行业具有一定互补优势的公司，实现产品经营和资本经营、产业资本与

28、金融资本的有机结合，进一步增强公司的经营规模和市场竞争能力。5、筹融资计划目前公司正处于快速发展期，新生产线建设、技术改造、科技开发、人才引进、市场拓展等方面均需较大的资金投入。公司将根据经营发展计划和需要，综合考虑融资成本、资产结构、资金使用时间等多种因素，采取多元化的筹资方式，满足不同时期的资金需求，推动公司持续、快速、健康发展。积极利用资本市场的直接融资功能，为公司的长远发展筹措资金。（三）面临困难公司资产规模将进一步增长，业务将不断发展和扩大，但在战略规划、营销策略、组织设计、资源配置，特别是资金管理和内部控制等方面面临新的挑战。同时，公司今后发展中，需要大量的管理、营销、技术等方面的

29、人才，也使公司面临较大的人才培养、引进和合理使用的压力。公司必须尽快提高各方面的应对能力，才能保持持续发展，实现各项业务发展目标。1、资金不足发展计划的实施需要足够的资金支持。目前公司融资手段较为单一，所需资金主要通过银行贷款解决，融资成本较高，还本付息压力较大，难以满足公司快速发展的要求。因此，能否借助资本市场，将成为公司发展计划能否成功实施的关键。如果不能顺利募集到足够的资金，公司的发展计划将难以如期实现。2、人才紧缺随着经营规模的不断扩大，公司在新产品新技术开发、生产经营管理方面，高级科研人才和管理人才相对缺乏，将影响公司进一步提高研发能力和管理水平。因此，能否尽快引进、培养这方面人才将

30、对募投项目的顺利实施和公司未来发展产生较大的影响。（四）采用的方式、方法或途径建立多渠道融资体系，实现公司经营发展目标公司拟建立资本市场直接融资渠道，改变融资渠道单一依赖银行贷款的现状，为公司未来重大投资项目的顺利实施筹集所需资金，确保公司经营发展目标的实现。同时，加强与商业银行的联系，构建良好的银企合作关系，及时获得商业银行的贷款支持，缓解公司发展过程中的资金压力。1、内部培养和外部引进高层次人才，应对经营规模快速提升面临的挑战公司现有人员在数量、知识结构和专业技能等方面将不能完全满足公司快速发展的需求，公司需加快内部培养和外部引进高层次人才的力度，确保高素质技术人才、经营管理人才以及营销人

31、才满足公司发展需要。为此，公司拟采取下列措施：1、加强人力资源战略规划，通过建立有市场竞争力的薪酬体系和公平有序的职业晋升机制，吸引优秀的技术、营销、管理人才加入公司，提升公司综合竞争力；2、进一步完善以绩效为导向的员工激励与约束机制，努力营造团结和谐的企业文化，强化员工对企业的归属感和责任感，保持公司人才队伍的稳定性和积极性；3、加强年轻人才的培养，建立人才储备机制，增强公司人才队伍的深度和厚度，形成完整有序的人才梯队，实现公司可持续发展。2、以市场需求为驱动，提高公司竞争能力公司将以市场为导向，认真研究市场需求，密切跟踪印染行业政策及最新发展动向，推动科技创新和加大研发投入，优化产品结构，

32、开拓高端市场，不断提升管理水平和服务质量，丰富服务内容，完善和延伸产业链，提升公司的核心竞争力和市场地位，最终实现公司的战略发展目标。第三章 市场预测一、 中游企业技术路线不一，直接竞争小，返回料领域值得期待高温合金的市场目前主要定位于航空航天等军工领域，而武器装备科研生产及材料配套流程时间周期较长，定型后基本不会更换材料及设计方案，严格的准入资质有助于加高行业壁垒。国内现从事高温合金材料及高温合金精密铸件生产的企业数量有限，基于航空领域零部件数量繁多，各家企业技术路线及主打产品牌号迥异，该领域直接竞争小，格局相对稳定。返回料领域，从专利角度分析，当前玩家数量不多，据不完全统计，上市公司中抚顺

33、特钢及钢研高纳已申请过相关专利，未上市公司中航上大也有所布局，未来该领域成长性令人期待。二、 工业燃气轮机：国产化替换已成为主旋律与传统的柴油机、蒸汽轮机等动力装置相比，工业燃气轮机具有体积小、效率高、污染低、功率范围广等优点，广泛用于工业发电、舰船、石油及天然气管路输送、供热、矿井通风等领域的动力装置。欧美等工业强国都将燃气轮机的研制作为重要的发展方向。工业燃气轮机的发展代表着国家重大装备制造业的总体水平，是国家高新技术和科技实力的重要标志。工业燃气轮机用高温合金具有更为良好的耐热腐蚀性能、长期组织稳定性、蠕变寿命和铸造工艺性能。与航空发动机叶片材料相比，工业燃气轮机叶片的工作环境要恶劣得多

34、，其环境大多含硫、钠等杂质，易造成热腐蚀，对高温合金部件破坏作用极大；燃机叶片寿命通常达几万乃至几十万小时，承受基本载荷的时间长；重型燃气轮机叶片尺寸大、质量大。因此，航空发动机涡轮叶片和工业燃气轮机涡轮叶片材料各自成体系，但也有交叉之处。三、 变形高温合金：最先用于航空发动机的高温合金类型变形高温合金是最先用于航空发动机的高温合金，目前已是用量最大、品种最多的一类高温材料。变形高温合金是经过锻造、轧制、墩粗和冷拔等塑性变形工艺和热处理支撑的一类高温材料，以涡轮盘为主要应用领域，按照涡轮盘使用温度，变形高温合金大致可划分为五代。合金成分设计、熔炼、加工及热处理等工艺成为提升变形高温合金性能的核

35、心战场。合金成分方面，传统“试验-修正”实验方式已不合适，数值模拟快速发展变形高温合金合金化程度较低，因而发展初期合金成分设计十分关键，目前高温合金中的元素共有十多种，可分为三类：第一类，优先形成塑性性能好的奥氏体的元素，包括Ni、Co、Fe、Cr、Mo、W、V等；第二类，进入基体形成相强化相的元素，包括Al、Ti、Nb、Ta等；第三类，原子直径大小不固定，常偏聚在晶界导致晶界偏析的元素，有Pb、Sn等。合金成分设计的原则主要在于控制有害相析出、促进有利相生成，以保证高温合金的高温强度。随着高温合金的发展，各元素优化性能的理论及数据库都日趋完善，相关模型相继建立，如电子空穴理论与相计算、d电子

36、合金理论与新相机算、多元线性回归及人工神经网络等，为计算机辅助设计变形高温合金成分打下了坚实的基础，同时减少了实际实验次数以降低合金成本。高温合金的变形工艺是合金在外力作用下，通过塑性变形，形成具有一定形状、尺寸及力学性能的型材、毛坯和零件的加工方法，可分为冷加工和热加工，个别采用温加工。冷加工方面主要指丝材拉丝、管材冷拉冷拔及薄板的冷轧，热加工则包括锻造、焊接等，主要可以细化晶粒、均匀组织及消除铸造缺陷，可大幅改善高温合金的力学性能，其中锻造热加工工艺是变形高温合金的主要手段。随着下游应用环境的愈发严苛，变形高温合金的强度要求愈发严格，因而添加的元素总量随之提高，组织结构愈发复杂，造成了零件

37、加工变形抗力的提升，给锻造工艺带来了极大的困难。第四章 项目背景及必要性一、 军工催生万吨需求，汽车、核电及化工有望创增量空间当前最先进的战机中高温合金的用量已经超过50%，主要用于燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘四大热端部件，其未来用量占比依然呈现不断增长的趋势，价值占比有望进一步提升。根据团队测算，未来五年军用高温合金市场空间将达1.3万吨，存量国产商用客机发动机对高温合金的需求量突破万吨。此外，汽车为推升燃油效率降低排放装配涡轮增压器、工业燃气轮机国产替代加速、碳中和下核电站建设稳步推进及石化炼化装备升级转型，预计民用领域将成为未来高温合金应用的主战场。二、 提升返回比例及降低成本是开拓

38、高温合金市场的关键随着航空发动机和燃气轮机工业的快速发展，高温合金作为涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘等热端部件使用材料被广泛应用。在铸件加工中会产生大量高温合金废料，即为高温合金返回料，高温合金返回料大体可以分为三类：浇道、冒口和报废铸件。由于高温合金中含有大量贵金属元素，如：Ni、Cr、W、Mo、Nb、Hf等，因此，对高温合金返回料的回收重新利用，大大提高了材料利用率，降低了资源浪费，具有非常重要的意义。开展合金返回料的回收利用研究尤为重要，这也是时代发展的必然要求。高温合金包含的重要战略物资元素（如镍、钴、铬等）的量是巨大的，随着航空航天、发电和船舰用燃气轮机工业的科研创新，高温合金的使用量逐

39、年攀升，随之产生的返回料也会越积越多，而高温合金的利用率极低，其中精铸件的利用率约占20%30%，形状复杂的零件只占10%左右，导致资源的巨大浪费。若能保证材料的质量而将返回料合金循环利用起来，可以很大程度上提高材料的利用率。目前，国内外都在相关返回料的应用研究中取得了一定的进展。比如说美国采用将废料返回熔炼的办法来处理返回料，在1986年回收的2.5107Kg高温合金中，约20%降级使用；英国已对12种高温合金，比如MAR-M246、IN100、IN939等合金的返回料进行了回收处理并加以利用；法国针对涡轮叶片所使用的高温合金进行回收利用，其返回料利用率达到50%；俄罗斯采用真空熔铸的办法，

40、开发了一套完整的铸造回炉料的铸造工艺，该工艺生产的80%返回料具有相当可观的持久强度；我国曾在涡浆型发动机一、二级涡轮叶片中使用了50%的K3返回料。高温合金新料熔炼过程中的废料亦可返回重熔，根据大连理工专利披露，传统的双联工艺制备的变形合金出成率不高于60，而铸造类单晶合金最终零件的重量只有原材料的30左右。大连理工专利号CN112760508A一种电子束连续精炼高温合金返回料的方法指出，返回料的回收仍以真空感应高温精炼、浇铸过滤为主，返回料提纯再利用的相关技术水平与国外发达国家相比尚存在较大的差距，尚未建立返回料回收与利用的相关标准与规范。在杂质及夹杂物的控制上，我国返回料合金锭的纯净度还

41、达不到新料的水平，导致当前高温合金返回料的利用率偏低，造成资源的严重浪费的技术问题。该专利主要采用电子束精炼的手段提纯高温合金返回料，利用高温高真空的环境使熔体充分发生脱气反应，利用电子束精炼过程中的局部大过热实现熔体内部小尺寸夹杂物的溶解，利用高能电子束的轰击作用实现熔体表面大尺寸夹杂物的分解，并通过浇铸获得高纯的高温合金返回料锭坯。在此基础上，通过重复送料、精炼、浇铸过程，实现高温合金返回料的连续精炼与提纯。高返回料添加比的高温合金加工方式与通常高温合金加工方式几无差异，故亦可以通过工艺改进进一步降低其成本。中国航发北京航空材料研究院专利号CN111761007A一种添加返回料的GH416

42、9合金盘锻件制备方法一文中指出，当前国内GH4169盘锻件所用棒材均为矿冶新料经熔炼和锻造所制造，返回料的使用仅局限于各冶金厂自身熔炼和锻造过程所产生的“废料”，使用比例非常低。高温合金返回料中的碎屑料和块状料均是合格高温合金材料加工的边角余料，经过了多次的真空提纯和精炼，纯净度水平要高于矿冶新料，如果能够实现同等级别相同材料的循环利用，将有效提升高温合金材料的纯净度，且能显著降低原材料成本。这也是国外相同合金IN718质量优、价格低的主要原因之一。为了提高返回料再生利用技术成熟度，促进GH4169合金制造成熟度的提高，提升GH4169盘锻件整体质量，同时降低盘锻件的制造成本，航材院提出一种添

43、加返回料的GH4169合金盘锻件制备方法，该方法可以细化盘锻件的晶粒组织，提升锻件组织均匀性，同时缩短锻件制造周期，降低锻件成本。三、 铸造高温合金：被广泛应用于燃气轮机涡轮叶片部位同成分的铸造高温合金要比变形高温合金使用温度提高10-30。铸造高温合金由合金锭重熔后直接浇注或定向凝固成零件，因其可通过精密铸造或者定向凝固工艺科直接成型，因而无需考虑锻造变形性能，合金元素总量要显著高于变形合金，持久强度、抗拉强度及使用温度均有大幅提高。按照凝固方法可分为等轴晶铸造高温合金、定向凝固高温合金及单晶高温合金三类。1943年美国首次在涡轮喷气发动机选用铸造高温合金HS-21替代变形高温合金Haste

44、lloy-B，开创了铸造高温合金的先例；20世纪50年代，真空熔炼技术出现，合金中有害杂质和气体去除，合金成分得到精确控制，IN100、BI900等纷纷出现；20世纪60年代，定向凝固技术的发展，促进了定向柱状晶和单晶高温合金的蓬勃发展，航空发动机的使用温度达到1700以上。随着工业的发展，内燃机叶片需要满足更高的工作温度和强度要求，以及叶片结构复杂程度的增加，致使通过锻造成型的变形高温合金已无法满足要求，铸造高温合金孕育而生。与航空发动机涡轮叶片相比，燃气轮机涡轮叶片的材料对耐久性、抗腐蚀性要求更高，使得航空发动机涡轮叶片材料不能直接用于燃气轮机涡轮叶片。燃气轮机涡轮叶片长时间连续工作在高温

45、、易腐蚀和复杂应力下，工作环境十分恶劣，因此，只能通过高度的合金化不断增强合金的高温综合性能。燃气轮机叶片材料及其成形技术研究和产业化已有60多年的历史，20世纪4050年代，涡轮叶片以变形钴（Co）基和镍（Ni）基高温合金为主要用材；50年代中期，随着真空冶炼技术的商业化，开始研究铸造镍基合金；60年代，精密铸造技术成熟，使得复杂叶片型面及冷却通道设计变为可能，通过添加合金元素改善材料的组织结构，提高了铸造高温合金的高温强度，使燃气轮机的入口温度大幅度提高；70年代，定向凝固柱晶高温合金开始用于航空发动机叶片；到了90年代后期，定向凝固柱晶和单晶高温合金开始用于重型燃气轮机动叶片。通过定向凝

46、固技术，将涡轮叶片的组织由传统的等轴晶改进为定向柱晶，能够大大提高涡轮叶片的高温性能。尤其是单晶叶片，在定向凝固的过程中消除了叶片晶界，极大地提高了其高温蠕变性能，且高温组织稳定，综合性能好。目前，大尺寸单晶空心高温合金叶片材料及无余量精密铸造技术是重型燃气轮机叶片制造技术最高水平的标志。等轴晶高温合金为用普通精密铸造方法成型铸造高温合金，组织以大小不等的等轴晶为主，局部可有少量柱状晶。20世纪50年代，等轴晶铸造高温合金得到迅速发展，陆续出现了至今仍被广泛使用的性能优异的IN100、B1900、MAR-M200等合金。我国铸造高温合金的发展是从20世纪50年代中期开始，经历了从仿制发展到独创和提高阶段。等轴晶铸造高温合金以国家统一的形式命名为“K”系列。等轴晶高温合金整体结构铸件大量应用于航空、航天发动机及地面燃机，与传统的多件钣金件焊接或者连接的大型复杂结构件相比，直接用精密铸造技