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C04. 高温合金
分会主席：杜金辉、冯强、张军、张健、肖程波、王宁
C04-01
700℃超超临界电站的开发对镍基高温合金的挑战
谢锡善 1，董建新 1，张麦仓 1，胡尧和 1，迟成宇 2，赵双群 3，林富生 3，符锐 3，王延峰 3
1. 北京科技大学
2. 国家电投集团中央研究院
3. 上海发电设备成套设计研究院
电力是国民经济的支柱产业和赖以可持续发展的动力。中国的电力结构是以燃煤火力发电为主。为了
节能减排，不断提高火电厂的蒸汽温度是一个重要的方向。2006 年开始蒸汽温度为 600℃的超超临界电厂
在我国蓬勃发展，从而火电站进入大量使用奥氏体钢的时代。2010 年 7 月 23 日我国由能源局牵头成立
“700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟”。由此火力发电站中高温部件，如锅炉中的过热器/再热器管件等
必须使用高温高强耐蚀的高温合金。美国能源部国家能源技术实验室提出一台 700℃等级的先进超超临界
电站锅炉需要镍基高温合金就达千顿之多，这无疑是对高温合金需求的一个新挑战。
国际上欧、美、日、印等国虽相继开展了 700℃等级先进超超临界电站的计划并对有关镍基合金进行
评估和筛选，但由于电站运行的长期性（30 年甚至更久）以及苛刻的燃煤运行条件，对这类镍基高温合金
不仅要有足够高的持久强度，并且要兼有抗蒸汽腐蚀和烟气侵蚀的性能以及良好的长期组织稳定性和工业
上可接受的冶金生产工艺和锅炉部件制造工艺等要求。严格来说，迄今为止尚未有一个完全成熟使用于先
进超超临界电站的镍基高温合金。这类 700℃先进超超临界电站在顺利解决高温材料的条件下，可能在 2026
年才能建成一个示范电厂。
北京科技大学和上海发电设备成套设计研究院自 2000 年以来紧密合作，经过第一阶段小炉成分探索，
第二阶段工业冶金生产产品筛选，直至第三阶段研制成功新型镍基高温合金 GH750，其全冶金流程工业化
生产是由抚顺钢厂真空感应+真空自耗重熔冶炼，久立特材热挤压、穿孔、冷轧制管和热处理成材。
本文在分析了现有备选镍基合金的基础上重点对新型镍基高温合金 GH750 做了从成分设计、冶金生
产以至组织稳定性和高温长期性能及其应用前景的全面论述。GH750 是一个具有中国自主知识产权的新型
镍基高温合金，并且已于 2016 年 4 月获得中国专利。
C04-02
高温合金在工业燃气轮机中的应用和发展
赵光普
钢铁研究总院 100081
C04-03
一种先进超超临界电站用低膨胀高温合金的组织和热膨胀性能特征
赵新宝，党莹樱，袁勇，杨征，张醒兴，鲁金涛，尹宏飞
西安热工研究院有限公司 710032
针对 650℃级超超临界电站汽轮机叶片和螺栓等部件对低膨胀高温合金的需求，研发了一种高性价比
的高强镍基高温合金。采用热力学计算软件 JmatPro 计算分析了合金的相析出特征，合金主要相组成为 γ、
γ′、M23C6 相。计算结果表明 Mo、W 的添加可以提高合金的屈服强度和持久强度，但同时促进了 TCP 相
的析出。Ti、Al 含量的提高 γ′相的含量，进而提高合金的强度。在一定含量范文内，Fe 的增加可以提高合
金的强度，降低合金成本。实验结果发现，合金中 Mo、W 的添加可以显著降低合金的热膨胀系数，Cr、
1
Fe 含量的提高，降低合金的热膨胀系数；最终优化后合