目(mu)(mu)前的(de)(de)發(fa)(fa)電(dian)設(she)備主要(yao)是煤(mei)(mei)火力(li)發(fa)(fa)電(dian)設(she)備。煤(mei)(mei)的(de)(de)資(zi)源儲(chu)藏量(liang)豐富(fu)，但(dan)其CO2排放量(liang)比天然氣的(de)(de)多。因(yin)此(ci)，為抑(yi)制(zhi)CO2的(de)(de)排放量(liang)和(he)節約(yue)化石燃料，必須(xu)提(ti)高(gao)(gao)(gao)煤(mei)(mei)的(de)(de)火力(li)發(fa)(fa)電(dian)效率。日(ri)本(ben)及其它國(guo)家已開(kai)發(fa)(fa)了700℃級特(te)高(gao)(gao)(gao)先進臨界(jie)壓(ya)火力(li)發(fa)(fa)電(dian)設(she)備（A-USC），其蒸汽(qi)溫度比目(mu)(mu)前的(de)(de)600℃級特(te)高(gao)(gao)(gao)臨界(jie)壓(ya)火力(li)發(fa)(fa)電(dian)設(she)備（USC）大幅度提(ti)高(gao)(gao)(gao)。目(mu)(mu)前的(de)(de)USC的(de)(de)汽(qi)輪機等高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)壓(ya)裝置(zhi)使用的(de)(de)轉子、渦輪翼和(he)螺栓等材(cai)料是鐵素體系(xi)耐(nai)熱(re)鋼，但(dan)在A-USC中(zhong)由于鐵素體系(xi)耐(nai)熱(re)鋼的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫強(qiang)(qiang)度不夠充分，因(yin)此(ci)使用的(de)(de)是高(gao)(gao)(gao)溫強(qiang)(qiang)度高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)奧(ao)氏體系(xi) Fe-Ni基(ji)超(chao)耐(nai)熱(re)合(he)金和(he)Ni基(ji)超(chao)耐(nai)熱(re)合(he)金。日(ri)立金屬公司開(kai)發(fa)(fa)了Ni基(ji)超(chao)耐(nai)熱(re)合(he)金USC141，它可用作A-USC發(fa)(fa)電(dian)設(she)備的(de)(de)渦輪翼和(he)渦輪套管螺栓等的(de)(de)制(zhi)作材(cai)料。

　　USC141是以20%Cr-10%Mo-Al-Ti-bal.Ni為主(zhu)要成(cheng)分的(de)(de)Ni超耐熱(re)合金。由(you)于它是通過將γ′相微細(xi)析出進行強化(hua)，因此在(zai)固溶化(hua)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)后，經時效(xiao)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)就可(ke)使(shi)用。作(zuo)為具有代(dai)表性的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)條(tiao)件是在(zai)1066℃的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)后，在(zai)850℃和760℃的(de)(de)兩個溫(wen)度階段的(de)(de)時效(xiao)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)。USC141的(de)(de)主(zhu)要特性如下：

　　1）低的熱膨脹系數

　　USC141的特征之一是(shi)其熱(re)膨脹(zhang)系數(shu)在(zai)Ni基超耐熱(re)合金(jin)中(zhong)屬于小的一種。USC141從室溫(wen)到700℃的平(ping)均熱(re)膨脹(zhang)系數(shu)是(shi)14×10-6/℃，比Ni基超耐熱(re)合金(jin)Alloy80和Aalloy625等的值（大約(yue)15×10-6/℃）小。可(ke)以(yi)認為(wei)這有利(li)于保(bao)持高溫(wen)下螺栓的連接力，在(zai)熱(re)疲勞(lao)強度方面也是(shi)有利(li)的。

　　2）高的蠕變斷裂強度

　　用拉森-密勒參數整理(li)了USC141的(de)(de)蠕(ru)(ru)變斷裂(lie)強(qiang)度。結果表明，Ni基超(chao)耐熱合金在(zai)600、650和(he)700℃×10萬(wan)小時(shi)的(de)(de)蠕(ru)(ru)變斷裂(lie)強(qiang)度比(bi)普通材(cai)質的(de)(de)鐵(tie)素體系(xi)耐熱鋼的(de)(de)高。700℃、10萬(wan)小時(shi)的(de)(de)蠕(ru)(ru)變斷裂(lie)強(qiang)度的(de)(de)推定(ding)值超(chao)過100MPa。另外，即使在(zai)600℃和(he)650℃時(shi)，USC141的(de)(de)蠕(ru)(ru)變斷裂(lie)強(qiang)度也比(bi)鐵(tie)素體系(xi)耐熱鋼的(de)(de)高，由此可(ke)以認(ren)為它還可(ke)用于(yu)600℃級USC。

　　日立金屬公司不僅(jin)研(yan)究(jiu)(jiu)了USC141在700℃級A-USC的(de)(de)汽輪機的(de)(de)螺(luo)栓和(he)葉片的(de)(de)應用(yong)，還研(yan)究(jiu)(jiu)了在鍋爐管的(de)(de)應用(yong)。今后通過(guo)積累長時(shi)間(jian)的(de)(de)蠕變(bian)試驗數據，必將為其(qi)在A-USC的(de)(de)應用(yong)做出貢獻(xian)。