超（超）臨界機(jī)組高溫構(gòu)件用材料的性能、發(fā)展與應(yīng)用

郭進(jìn)全

（安陽工學(xué)院機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)室，河南 安陽 455000）

我國(guó)以煤為主要化石燃料的污染物排放造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，迫使我們一方面大力發(fā)展?jié)崈裘撼ǔ┡R界發(fā)電技術(shù)，通過高參數(shù)化來提高發(fā)電效率減少溫室氣體排放，另一方面則把注意力轉(zhuǎn)向清潔能源——核能，跨越式發(fā)展高溫/超高溫氣冷堆（V/HTR）的第四代核電技術(shù)。超臨界（一般參數(shù)為24 MPa／566℃／566℃）與超（超）臨界（一般參數(shù)為25 MPa／600℃／600℃）機(jī)組的壓力和蒸汽參數(shù)高，反應(yīng)堆壓力容器（RPV）等核島設(shè)備還要長(zhǎng)期經(jīng)受高溫、高壓（14 MPa～16 MPa）和核輻照等惡劣條件的綜合作用，一旦發(fā)生失效，將導(dǎo)致極其嚴(yán)重的災(zāi)難性事故。這就對(duì)其高溫部件耐高溫性能提出了非?？量痰囊螅邷亓悴考眯虏牧系拈_發(fā)與應(yīng)用就構(gòu)成了超（超）臨界機(jī)組進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵之一。

1 高溫材料

高溫零部件用鋼主要包括低合金鋼、奧氏體鋼和鎳基合金、9%-12%Cr鐵素體鋼，1Cr10Ni?MoW2VNbN鋼屬于改良型9%-12%Cr鐵素體鋼。

1.1 低合金鋼、奧氏體鋼與鎳基合金

1.1.1 低合金鋼

抗蠕變低合金鋼作為高溫材料在汽輪機(jī)上的應(yīng)用已有幾十年的歷史?；?%CrMo、1%CrMoV和1%CrMoVTiB鋼的服役溫度已從300℃擴(kuò)展到565℃。但使用過程中發(fā)現(xiàn)這些鋼特別是1%CrMoVTiB鋼存在一些問題，如作為螺栓用材存在未嚙合紋牙根部發(fā)生累積蠕變變形及裂紋問題。

18Cr1Mo1VTiB（商業(yè)牌號(hào)為Durehete1055）是一種典型的低合金鋼，是英國(guó)聯(lián)合鋼鐵公司STC于20世紀(jì)60年代開發(fā)的含B高溫鋼，最高使用溫度1055℉，服役業(yè)績(jī)良好，在英國(guó)汽輪機(jī)制造行業(yè)較多應(yīng)用。

高硬度、高蠕變強(qiáng)度和較低的蠕變延性（2%-3%/104 h）材料易于發(fā)生斷裂失效。Tipler［1］的研究表明去除雜質(zhì)元素可以顯著改善材料的蠕變延性，這一點(diǎn)通過使用VIM/VAP熔鑄方法得到的鑄件所印證［2］。同樣，對(duì)12%Cr鋼和NiMo80A螺栓材料，通過降低雜質(zhì)含量能夠提高材料的延性。另一方面，高溫低合金材料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)大多呈現(xiàn)了較寬的離散帶［3］，給高溫構(gòu)件設(shè)計(jì)帶來不便。為此，歐洲蠕變協(xié)會(huì)（European Creep Collaborative Committee，ECCC）對(duì)高溫螺栓材料數(shù)據(jù)準(zhǔn)確采集做了相關(guān)規(guī)定，使高溫緊固件設(shè)計(jì)更趨精準(zhǔn)。顯然，以上兩方面的缺陷使得低合金鋼在高溫緊固件的應(yīng)用受到限制。

1.1.2 奧氏體鋼

早期600℃/650℃主蒸汽的汽輪機(jī)使用奧氏體鋼作為材料，現(xiàn)在針對(duì)鐵素體鋼高溫蠕變強(qiáng)度的優(yōu)化努力則集中在區(qū)分現(xiàn)代超臨界汽輪機(jī)對(duì)奧氏體材料需要上。低彈性強(qiáng)度、熱不良導(dǎo)性以及高膨脹系數(shù)給奧氏體材料在開停車熱循環(huán)運(yùn)行條件下的應(yīng)用帶來困難。這種奧氏體構(gòu)件在美國(guó)Ed?dystone 1、2號(hào)機(jī)組上的應(yīng)用驗(yàn)證了其對(duì)熱疲勞損傷具有很高的敏感性，以及不良的尺寸穩(wěn)定性（表1）。

表1 奧氏體鋼的成分

英國(guó)Draklow 593℃主蒸汽機(jī)組的汽缸體、汽缸蓋及連接螺栓都為奧氏體材料所造，性能表現(xiàn)還令人滿意（表2）。該機(jī)組所用兩種材料，一種是為提高彈性極限而采用的奧氏體熱鍛鋼，另一種是沉淀硬化鋼。結(jié)果顯示，奧氏體螺栓材料650℃時(shí)的松弛應(yīng)力要優(yōu)于鐵素體材料540℃時(shí)的松弛應(yīng)力。

表2 奧氏體鋼的室溫性能

在應(yīng)用奧氏體鋼時(shí)，不但要考慮其蠕變松弛強(qiáng)度，還要考察其與接頭系統(tǒng)其他構(gòu)件材料的匹配性及對(duì)運(yùn)行工況尤其是熱疲勞的敏感性。

1.1.3 鎳基合金

Nimonic 80A在低合金鋼螺栓連接接頭中有多年應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，但較高的成本限制了其推廣。總的來講，Nimonic 80A的性能還是非常優(yōu)異的。調(diào)查報(bào)告［4］顯示：在入口溫度高達(dá)566℃的汽輪機(jī)所用20 000條螺栓中失效率尚不到4%。在缺乏改進(jìn)型鐵素體材料的情況下，把Nimonic 80A鋼用作先進(jìn)汽輪機(jī)9%Cr鋼法蘭系統(tǒng)緊固材料仍然合適。但是，膨脹系數(shù)不同意味著螺栓要比法蘭膨脹劇烈；而且，隨著溫度升至運(yùn)行溫度導(dǎo)致連接接頭初緊應(yīng)變損失，最終導(dǎo)致緊固力下降，給汽輪機(jī)的安全運(yùn)行帶來隱患。為此，當(dāng)緊固力下降地太大導(dǎo)致增加初緊應(yīng)變補(bǔ)償無效時(shí)，則需在螺栓頭與法蘭之間增設(shè)一個(gè)膨脹系數(shù)比9CrMo鋼大的奧氏體缸套，以補(bǔ)償兩者的膨脹差。顯然，這將增加材料用量使成本增加。

為解決該問題，歐洲科技聯(lián)合會(huì)（Cooperation in Science＆Technology，COST）501致力于尋找低膨脹系數(shù)的鎳基合金，但迄今仍沒有明顯進(jìn)展。鎳基合金的高成本及高膨脹系數(shù)限制了它的應(yīng)用。

1.2 9%-12%Cr鐵素體鋼和1Cr10NiMoW2VNbN鋼

1.2.1 9%-12%Cr鐵素體鋼

鑒于上述幾種材料總存在這樣那樣的問題，開發(fā)更先進(jìn)的高溫材料成為必要。

國(guó)外對(duì)發(fā)展超超臨界機(jī)組用材料十分重視，在新材料的開發(fā)應(yīng)用、原有鋼種的改良以及加工工藝等方面都做了大量的研究工作，并取得成功，開發(fā)出了用于不同蒸汽參數(shù)的系列材料，特別是12%Cr系材料以及12%Cr系材料大型鑄鍛件［5］。

CrMo鋼屬于低Cr鋼，其Cr的含量在3%以下。當(dāng)CrMo鋼中鉻的含量達(dá)到7%以上時(shí)，便構(gòu)成新的系列鋼。英國(guó)于20世紀(jì)60年代在解決565℃汽輪機(jī)低合金鋼聯(lián)接接頭中的上述問題時(shí)，開始嘗試使用高蠕變抗力鋼12%CrMoVNb作為螺栓材料。這種材料有著突出的松弛強(qiáng)度，在550℃時(shí)的松弛強(qiáng)度幾乎是低合金鋼的兩倍。盡管其膨脹系數(shù)比低合金鋼低20%，但還是可以進(jìn)行適度的冷態(tài)預(yù)緊應(yīng)變以得到預(yù)期初熱應(yīng)變值。12%CrMoVNb的高蠕變抗力是與其低應(yīng)變?nèi)菹尴喟榈?，而低?yīng)變?nèi)菹迍t易于導(dǎo)致失效的發(fā)生，從而影響應(yīng)用。德國(guó)開發(fā)了一種稍加修正了成分和熱處理工藝的X19CrMoVN?bN11.1鋼［6］，這種材料已有良好的服役記錄。

比現(xiàn)有鐵素體鋼蠕變性能優(yōu)異的9%-12%Cr鋼已開發(fā)出來并用于先進(jìn)發(fā)電機(jī)組［7-8］。入口溫度在580℃-600℃的汽輪機(jī)，其高溫外殼、汽缸、管路及螺栓連接接頭都使用這種鋼。COST 501/2制定了相應(yīng)的試驗(yàn)規(guī)范以評(píng)估這種新材料的蠕變松弛強(qiáng)度。然而，試驗(yàn)結(jié)果卻令人失望，在所有這些新材料中，僅有兩種材料與X19CrMoVNbN11.1有相同的松弛強(qiáng)度，其他材料要低35%。盡管進(jìn)行了成分優(yōu)化，但這些新材料還是表現(xiàn)了如此之差的松弛性能，很令人費(fèi)解。當(dāng)然，這些新材料還是表現(xiàn)出了在600℃時(shí)高達(dá)兩倍于X19CrMoVNbN11.1的蠕變斷裂強(qiáng)度，這一點(diǎn)在其松弛強(qiáng)度上并沒反映出來。X11CrMo91（TP9）將鉻的含量提高到了9%，具有較高的位錯(cuò)密度和由M23C6沉淀形成的穩(wěn)定馬氏體板條組織，因而蠕變強(qiáng)度得到了很大的提高。在TP9的基礎(chǔ)上，通過添加釩、鈮、鎢和硼形成的X20CrMoNiV11.1鋼，蠕變強(qiáng)度得到了進(jìn)一步的提高，這是因?yàn)榕鸷刻岣咴黾恿薓23C6碳化物的析出量。X20CrMoNiV11.1鋼在540℃時(shí)的Rm(105h)達(dá)到了147MPa，對(duì)20世紀(jì)60年代初燃煤電廠發(fā)電效率的大幅提高起到巨大的推動(dòng)作用［9］。在此基礎(chǔ)上，美國(guó)于20世紀(jì)80年代開發(fā)出P91［10］鋼，它采用彌散分布的MX型Nb/V碳化物的析出作為補(bǔ)充的強(qiáng)化手段，蠕變強(qiáng)度得到更大的提高，這種鋼在世界超臨界機(jī)組上得到廣泛的應(yīng)用。

在對(duì)鐵素體材料的不斷改良中，COST501/3組織研究了用氧化鈦強(qiáng)化9%Cr鋼的可能性［11］。他們用機(jī)械熔解的方法在基體合金粉末上覆以氮化鉻而形成最初的樣本。在高溫下對(duì)粉末進(jìn)行擠壓，進(jìn)而氮化鉻得以分離，鉻和氮熔入基體金屬中。氮同基體金屬中的鈦發(fā)生反應(yīng)形成TiN粒子良好地彌散分布于基體金屬中。小心控制壓鑄溫度下合金成分（不但氮化前要確保良好的TiN彌散，而且氮化后要確保冷卻時(shí)向馬氏體的轉(zhuǎn)化）以得到奧氏體組織。這種樣本材料應(yīng)力松弛性能經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定滿足要求后投入生產(chǎn)與應(yīng)用。在另一種長(zhǎng)時(shí)制造方法中，“Osprey”工藝包括熔化金屬滴與氮化鉻粒子的共沉淀，以保證在氮分裂之前能使混合物均質(zhì)化。

CrMoV鋼和12Cr鋼只能應(yīng)用于566℃以下的亞臨界蒸汽環(huán)境中，為此人們對(duì)傳統(tǒng)的12%Cr鋼進(jìn)行了改進(jìn)，使之蠕變強(qiáng)度得到大幅提高，從而可應(yīng)用于超臨界甚至超超臨界環(huán)境，這些改進(jìn)型12%Cr鋼的共同特點(diǎn)包括［12］：①采用先進(jìn)的冶煉技術(shù)減少Si、S含量和雜質(zhì)元素含量，并減少鑄件內(nèi)部的偏析。美國(guó)和歐洲的做法是在熔煉中采用真空去氣（Vacuum Stream Degassing，VSD），然后進(jìn)行電渣重熔(Electroslag Remelted，ESR)，而在日本采用的是真空碳脫氧（Vacuum Carbon Deoxidation，VCD）。②在化學(xué)成分方面，添加W、Nb、N、B等合金元素以提高蠕變斷裂強(qiáng)度，并適當(dāng)降低Cr當(dāng)量，減小Cr導(dǎo)致的脆性。③對(duì)熱處理工藝進(jìn)行改進(jìn)，淬火溫度從1 050℃-1 100℃降至1 030℃-1 050℃，回火溫度從620℃-650℃提高到680℃-710℃，這樣得到的金相組織為均勻的回火馬氏體組織或鐵素體。材料的改良雖沒有本質(zhì)變化，但毫無疑問，高強(qiáng)度鐵素體材料必將在高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中顯示出優(yōu)越性。

1.2.2 1Cr10NiMoW2VNbN鋼

高溫材料一般要求具有良好的力學(xué)性能、抗蠕變性能、高溫化學(xué)穩(wěn)定性能以及優(yōu)異的機(jī)械加工性能。作為超超臨界機(jī)組高溫材料其具體要求：①常溫下的屈服強(qiáng)度σ0.2＞600 MPa-700 MPa；②良好的韌性，較高的沖擊強(qiáng)度，延伸率δ＞10%；③工作溫度下的屈服強(qiáng)度σ0.2＞400 MPa-500 MPa；④低的蠕變?nèi)笨诿舾行阅?，必須是蠕變?nèi)笨谠鰪?qiáng)的，而不能是蠕變?nèi)笨跍p弱的；⑤良好的蠕變持久強(qiáng)度，工作溫度下105h的蠕變斷裂強(qiáng)度不低于100 MPa。

針對(duì)高參數(shù)化發(fā)展要求，我國(guó)在高溫構(gòu)件材料方面，主要的汽輪機(jī)制造廠都已開發(fā)了若干新品種。1Cr10NiMoW2VNbN鋼是我國(guó)上海汽輪機(jī)公司與上海鋼鐵五廠針對(duì)西屋公司的10705AJ實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的高溫材料，作為新開發(fā)的高溫材料之一，不但用作汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、葉片，還用作高溫緊固件，用于600℃/25 MPa-30 MPa級(jí)的超超臨界汽輪機(jī)組。1Cr10NiMoW2VNbN鋼為改良型9%-12%Cr鐵素體鋼，為了滿足超超臨界機(jī)組高參數(shù)的要求，其在化學(xué)成分的設(shè)計(jì)上主要考慮了以下因素：①將含碳量定在了0.1%-0.2%之間，因?yàn)楦叩暮剂靠梢蕴岣卟牧系母邷貜?qiáng)度，但對(duì)加工與焊接會(huì)帶來一些不利影響；相反，低的含碳量則可改善材料的加工與焊接性能，但又不利提高高溫強(qiáng)度。②為了提高材料在600℃-650℃時(shí)的抗腐蝕性，可適當(dāng)提高鉻的含量，但為了防止由于鉻導(dǎo)致的脆性，鉻的含量又不能超過13%。③增加鉬的含量，以起到固溶強(qiáng)化的作用，但考慮到材料的韌性和可加工性，一般將鉬的含量限制在了2%以下。④添加釩以提高材料的高溫強(qiáng)度，同樣地，考慮到材料的可加工性，將釩含量控制在0.20%-0.23%。⑤添加鈮也可以顯著提高材料的高溫強(qiáng)度，但NbC即使在高溫正火后也很難固溶，因此鈮的含量控制在0.05%-0.10%［13］。⑥為了進(jìn)一步提高蠕變強(qiáng)度，添加適量的鎢，以起到固溶強(qiáng)化的作用并防止M6C的生成。

1Cr10NiMoW2VNbN鋼的化學(xué)成分如表3所示，微觀結(jié)構(gòu)如圖1所示，室溫和高溫（600℃）拉伸試驗(yàn)應(yīng)力-應(yīng)變圖見圖2和圖3，室溫和高溫（600℃）機(jī)械性能如表4和表5所示。最高使用溫度為650℃。

表3 1Cr10NiMoW2VNbN鋼的化學(xué)成分/%

圖1 1Cr10NiMoW2VNbN鋼的微觀結(jié)構(gòu)

圖2 1Cr10NiMoW2VNbN鋼常溫拉伸試驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變圖

表4 1Cr10NiMoW2VNbN鋼的常溫力學(xué)性能

表5 1Cr10NiMoW2VNbN鋼的高溫力學(xué)性能（600℃）

圖3 1Cr10NiMoW2VNbN鋼高溫拉伸試驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變圖

緣于不同的高溫部件對(duì)材料又有著細(xì)微不同的要求，又相繼開發(fā)了改良型9%～12%Cr鋼，如ZG1Cr10MoVNbN、TOS301、GX12CrMoWVN?bN1011等，可承受590℃～610℃的蒸汽溫度條件；新型 9%-12%Cr鋼，如 ZG1Cr10MoWVNbN、TOS302、NF616、SAVE12等，可承受630℃～650℃的蒸汽溫度條件；還有14Cr10.5Mo1W1NiVNbN、X12CrMoWVNbN10-1-1、13Cr9Mo2Co1NiVNbNB（FB2）、1Cr10Mo1VNbN、TOS110（新型 12%Cr）、TOS107（改良型12%Cr）等，以及ZG12Cr9Mo1Co1NiVNbNB（CB2）、ZG1Cr10MoWVN?bN、ZG1Cr10Mo1NiWVNbN、ZG12Cr10W1Mo1Mn?NiVNbN、GX12CrMoWVNbN等，這類鋼往往在鍛件的基礎(chǔ)上提高合金的Si、Mn含量，以提高合金的沖擊韌性、焊接性能及鑄造性能。

2 高溫材料的應(yīng)用

2.1 低合金鋼、奧氏體鋼與鎳基合金的應(yīng)用

先進(jìn)電站機(jī)組高溫零部件所用材料，除了要具備良好的熱加工和機(jī)械加工性能外，還必須具備足夠的高溫化學(xué)穩(wěn)定性，即在工作環(huán)境中具有良好的耐高溫氧化和腐蝕性能。此外，還必須具備優(yōu)異的、綜合的高溫力學(xué)性能，即具有優(yōu)良的抗蠕變松弛性能，足夠的高溫蠕變松弛強(qiáng)度及穩(wěn)定性，良好的高溫疲勞性能，適當(dāng)?shù)母邷厮苄院晚g性等。為保證金屬材料在整個(gè)服役期間內(nèi)能夠安全工作，對(duì)于緊固件而言，除了保持松弛應(yīng)力不得低于連接系統(tǒng)最小緊固力外，還不得發(fā)生斷裂失效以及與所連接零件具有良好的匹配性。

美國(guó)、日本、歐洲大多用強(qiáng)化的12%Cr系耐熱鋼，成分與調(diào)節(jié)級(jí)葉片相同；俄羅斯則大量使用低合金鋼3H182（20CrlMolVTiB）。就高溫松弛性能而言，低合金鋼并不比12%Cr鋼差，缺口敏感性也較小，使用情況良好。當(dāng)然12%Cr系鋼的耐蝕性、抗氧化性、高溫持久強(qiáng)度和淬透性等都比低合金鋼高，也無缺口敏感性。

美國(guó)、日本、歐洲等制造的超臨界機(jī)組也使用R-26和Nimonic80A高溫材料，但由于材料成本太高，未被廣泛使用，現(xiàn)一般當(dāng)蒸汽溫度達(dá)593℃或更高時(shí)只有該種材料才能滿足設(shè)計(jì)要求，才被使用。

2.2 9%-12%Cr鐵素體鋼和1Cr10NiMoW2VNbN鋼的應(yīng)用

隨著l2Cr鋼研究的發(fā)展，改良12Cr鋼（CvMo-V-Nb-N-W）與新l2Cr鋼（Cr-Mo-Nb-N-W-Co-B）開始被大量用于制造超臨界與超超臨界機(jī)組的高溫構(gòu)件。

國(guó)外大多使用2Cr12NiMoWV（C422）、2Cr11MoNbVN（H46）、R.26與Nimonic80A作高溫材料，俄羅斯使用低合金鋼2Cr12NiMo1V（C422），雖然具有良好的抗氧化性能，但抗蠕變松弛性能稍差，一般限制在540℃以下使用。R-26與Ni?monic80A具有很好的抗蠕變松弛性能和耐高溫性能，也沒有缺口敏感性，但應(yīng)力腐蝕是它的致命弱點(diǎn)，線膨脹系數(shù)與汽缸材料也不相匹配，作為螺栓鋼應(yīng)予商榷［14］。現(xiàn)廣泛使用的20CrMoVNbTiB螺栓材料，就抗松弛性能而言可在570℃下使用，但該鋼的抗氧化性能較差。從目前來看，2Cr11MoN?bVN（H46）的抗松弛性能、持久強(qiáng)度等綜合性能與C422和20CrMoVNbTiB鋼相比較好，可作超臨界機(jī)組高溫螺栓；對(duì)超（超）臨界機(jī)組的高溫螺栓則選擇改良12%Cr鋼（含W）或新12%%Cr鋼（含WCo-B或W-C-Re）。

600℃超（超）臨界機(jī)組轉(zhuǎn)子、葉片和高溫緊固螺栓用材均采用改進(jìn)型或新型9%-12%Cr鍛鋼。目前，主要用于制造超（超）臨界機(jī)組轉(zhuǎn)子的材料有 1Cr10Mo1NiWVNbN（改良型12%Cr）、14Cr10.5Mo1W1NiVNbN、X12CrMoWVNbN10-1-1、13Cr9Mo2Co1NiVNbNB（FB2）、1Cr10Mo1VNbN、TOS110（新型 12%Cr）、TOS107（改良型 12%Cr）等。

汽輪機(jī)高溫內(nèi)缸及閥殼的構(gòu)件尺寸大，且形狀復(fù)雜，通常采用鑄造成型。目前國(guó)內(nèi)外超（超）臨界機(jī)組的高溫內(nèi)缸、閥殼均采用9%-12%Cr耐熱鋼鑄造。其中主要用于制造高溫內(nèi)缸和閥殼的材料有ZG12Cr9Mo1Co1NiVNbNB（CB2）、ZG1Cr10MoWVNbN、ZG1Cr10Mo1NiWVN?bN、ZG12Cr10W1Mo1MnNiVNbN、GX12CrMoWVN?bN等，這類鋼往往在鍛件的基礎(chǔ)上提高合金的Si、Mn含量，以提高合金的沖擊韌性、焊接性能及鑄造性能。

超（超）臨界鍋爐，高溫集箱、高溫管道通常采用鐵素體耐熱鋼P(yáng)91和P92［15］，其具有良好的抗高溫持久性能、較低的熱膨脹系數(shù)和高的熱導(dǎo)率及良好的工藝性能。對(duì)于水冷壁，各鍋爐廠普遍采用低合金鋼，如20G、15CrMoG、12Cr1MoVG等，高溫過熱器與再熱器，各鍋爐廠廣泛使用T91、T92、TP347H、TP347HFG、Super304H、HR3C，以滿足受熱面對(duì)材料強(qiáng)度、抗氧化性、工藝性能等多方面的要求。

3 總結(jié)與展望

隨著發(fā)電技術(shù)向高參數(shù)化方向的發(fā)展，發(fā)電機(jī)組用高溫材料經(jīng)歷了從低合金鋼、奧氏體鋼和鎳基合金、向9%-12%Cr鐵素體鋼發(fā)展的歷程。1Cr10NiMoW2VNbN鋼作為新開發(fā)的改良高鉻鐵素體高溫材料，以其良好的常溫和工作溫度下的屈服強(qiáng)度，良好的韌性、較高的沖擊強(qiáng)度，低的蠕變?nèi)笨诿舾行阅?，良好的蠕變持久?qiáng)度，受到了業(yè)界普遍歡迎，不但用作汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、葉片，還用作高溫緊固件，并以此為基礎(chǔ)材料，開發(fā)出許多鑄/鍛材料，越來越廣泛用于600℃/25-30 MPa級(jí)的超（超）臨界汽輪機(jī)組。

為了進(jìn)一步降低煤耗和減少污染，隨著歐、美、日等國(guó)家和地區(qū)各種計(jì)劃和世界超（超）臨界發(fā)電技術(shù)的實(shí)施推進(jìn)，正在將機(jī)組的運(yùn)行溫度提高到700℃乃至760℃～870℃及以上［16］。不僅如此，在石化、核電、航空航天，乃至新興的微電子工業(yè)中，也同樣在不斷地提高工作溫度。在石化行業(yè)，加氫反應(yīng)裝置的溫度已達(dá)到565℃；合成氨轉(zhuǎn)化爐爐管設(shè)計(jì)溫度已達(dá)到900℃；而乙烯裂解爐爐管最高設(shè)計(jì)溫度已超過1 150℃［17］。在核電工業(yè)中，新型高溫氣冷堆核電站堆芯出口溫度已超過1 000℃。在航空航天領(lǐng)域，美國(guó)“自由號(hào)”太空站上的LiFCaF2太陽能電站工作溫度達(dá)900℃；F119航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪前端溫度已近1 800℃。在微電子工業(yè)中，高溫微電子的最高使用溫度已從300℃提高到600℃以上；美國(guó)科學(xué)家使用碳化硅單晶研制的芯片試驗(yàn)室工作溫度高達(dá)1 100℃。相信，與之相適應(yīng)的向更高更廣領(lǐng)域的新的高溫高強(qiáng)度材料的開發(fā)與應(yīng)用必將成為現(xiàn)實(shí)。