目前的發(fā)電設(shè)備主要是煤火力發(fā)電設(shè)備。煤的資源儲(chǔ)藏量豐富，但其CO2排放量比天然氣的多。因此，為抑制CO2的排放量和節(jié)約化石燃料，必須提高煤的火力發(fā)電效率。日本及其它國(guó)家已開(kāi)發(fā)了700℃級(jí)特高先進(jìn)臨界壓火力發(fā)電設(shè)備（A-USC），其蒸汽溫度比目前的600℃級(jí)特高臨界壓火力發(fā)電設(shè)備（USC）大幅度提高。目前的USC的汽輪機(jī)等高溫高壓裝置使用的轉(zhuǎn)子、渦輪翼和螺栓等材料是鐵素體系耐熱鋼，但在A-USC中由于鐵素體系耐熱鋼的高溫強(qiáng)度不夠充分，因此使用的是高溫強(qiáng)度高的奧氏體系 Fe-Ni基超耐熱合金和Ni基超耐熱合金。日立金屬公司開(kāi)發(fā)了Ni基超耐熱合金USC141，它可用作A-USC發(fā)電設(shè)備的渦輪翼和渦輪套管螺栓等的制作材料。

　　USC141是以20%Cr-10%Mo-Al-Ti-bal.Ni為主要成分的Ni超耐熱合金。由于它是通過(guò)將γ′相微細(xì)析出進(jìn)行強(qiáng)化，因此在固溶化處理后，經(jīng)時(shí)效處理就可使用。作為具有代表性的熱處理?xiàng)l件是在1066℃的熱處理后，在850℃和760℃的兩個(gè)溫度階段的時(shí)效處理。USC141的主要特性如下：

　　1）低的熱膨脹系數(shù)

　　USC141的特征之一是其熱膨脹系數(shù)在Ni基超耐熱合金中屬于小的一種。USC141從室溫到700℃的平均熱膨脹系數(shù)是14×10-6/℃，比Ni基超耐熱合金Alloy80和Aalloy625等的值（大約15×10-6/℃）小?？梢哉J(rèn)為這有利于保持高溫下螺栓的連接力，在熱疲勞強(qiáng)度方面也是有利的。

　　2）高的蠕變斷裂強(qiáng)度

　　用拉森-密勒參數(shù)整理了USC141的蠕變斷裂強(qiáng)度。結(jié)果表明，Ni基超耐熱合金在600、650和700℃×10萬(wàn)小時(shí)的蠕變斷裂強(qiáng)度比普通材質(zhì)的鐵素體系耐熱鋼的高。700℃、10萬(wàn)小時(shí)的蠕變斷裂強(qiáng)度的推定值超過(guò)100MPa。另外，即使在600℃和650℃時(shí)，USC141的蠕變斷裂強(qiáng)度也比鐵素體系耐熱鋼的高，由此可以認(rèn)為它還可用于600℃級(jí)USC。

　　日立金屬公司不僅研究了USC141在700℃級(jí)A-USC的汽輪機(jī)的螺栓和葉片的應(yīng)用，還研究了在鍋爐管的應(yīng)用。今后通過(guò)積累長(zhǎng)時(shí)間的蠕變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù)，必將為其在A-USC的應(yīng)用做出貢獻(xiàn)。