为了减少火力发电厂CO2的排放，欧洲、美国和日本已经开发了先进的超超临界（A-USC）蒸汽气轮机。因为700℃超过了耐热铁素体钢的最高服役温度，所以超超临界（A-USC）蒸汽气轮机选择的材料是镍基耐热合金。镍基耐热合金具有优越的高温性能，但众所周知它们是一种具有偏析倾向的材料。用于气轮机轴材料的大尺寸锭的利用率是A-USC开发成功的关键之一。以前对大尺寸锭所用的镍基耐热合金的生产研究很少。最近，日本制钢所研究开发部的科研人员挑选了六种A-USC选择性合金（见表1）进行研究。使用一种水平定向结晶仪来获得这些A-USC选择性合金的偏析趋势。所测合金的偏析趋势依次为：Alloy230＞LTES700＞Alloy625＞Alloy706＞Alloy617-Tifree（不含Ti）＞FENIX700＞USC141＞Alloy617-Ti（含Ti）。他们认为偏析趋势可以通过液体密度差异计算来判断。
表1 六种A-USC选择性合金的化学成分
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C |
Si |
Mn |
Ni |
Cr |
Co |
Mo |
W |
Al |
Ti |
Nb |
Fe |
La |
|
Alloy617-Ti free |
0.031 |
0.03 |
- |
Bal. |
21.96 |
12.02 |
9.02 |
- |
1.40 |
- |
- |
- |
- |
|
Alloy617-Ti |
0.050 |
- |
- |
Bal. |
21.70 |
13.00 |
9.00 |
- |
0.80 |
0.50 |
- |
- |
- |
|
Alloy625 |
0.055 |
- |
- |
Bal. |
20.35 |
- |
9.00 |
- |
0.12 |
0.23 |
3.56 |
2.34 |
- |
|
Alloy230 |
0.090 |
0.40 |
0.57 |
Bal. |
21.95 |
5.05 |
1.97 |
14.02 |
0.33 |
- |
- |
- |
0.02 |
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USC141 |
0.002 |
0.04 |
- |
Bal. |
20.04 |
- |
10.17 |
- |
1.24 |
1.73 |
- |
- |
- |
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LTES700 |
0.004 |
0.08 |
- |
Bal. |
12.34 |
- |
18.13 |
- |
1.01 |
1.33 |
- |
- |
- |
（心远）
