GH2984是一种以镍为基体的沉淀强化型高温合金，专为极端高温与复杂应力环境设计，广泛应用于航空发动机、燃气轮机及核电设备的热端部件。其化学成分以镍（Ni）为主（占比约50%-60%），辅以铬（Cr）、钼（Mo）、钛（Ti）、铝（Al）等合金元素，通过固溶强化与γ'相（Ni₃(Al,Ti)）析出强化，实现高温下优异的力学稳定性。该合金的长期使用温度可达850~950℃，短期耐受温度突破1000℃，是先进动力装备的核心材料之一。
高温力学性能
GH2984在高温环境下仍保持高强度与抗蠕变能力。例如，在900℃、100MPa应力条件下，其稳态蠕变速率低于1×10⁻⁸ s⁻¹，断裂寿命超过500小时，显著优于传统铁基合金。这得益于γ'相的均匀弥散分布及晶界碳化物（如M₂₃C₆型）的钉扎效应，有效抑制高温位错滑移与晶界迁移。
抗氧化与耐腐蚀性
合金中高含量铬（18%-22%）在表面形成致密Cr₂O₃氧化膜，抵抗高温燃气中硫、钒等有害元素的侵蚀。实验显示，在900℃空气+3%NaCl盐雾环境中，GH2984的氧化速率低于0.05 g/(m²·h)，腐蚀深度仅为同类钴基合金的1/3，适用于海洋环境下的航空发动机部件。
热疲劳性能
热端部件需承受频繁冷热循环（如发动机启停），GH2984通过优化晶界析出相形态（如控制MC碳化物尺寸），使热疲劳裂纹扩展速率降低至5×10⁻⁶ mm/cycle（ΔT=600℃），循环寿命提升2倍以上。
熔炼工艺
采用真空感应熔炼（VIM）+电渣重熔（ESR）双联工艺，将氧含量控制在≤10ppm，夹杂物尺寸≤20μm，确保材料高纯净度。电渣重熔阶段通过CaF₂-CaO渣系进一步去除硫、磷杂质，提升热加工塑性。
热加工成形
热锻/轧温度区间为1120-1180℃，利用动态再结晶细化晶粒至ASTM 6-8级。针对复杂涡轮叶片，采用等温锻造技术，模具预热至800℃，应变速率≤0.01s⁻¹，避免表面开裂。
热处理制度
标准热处理流程：1080℃×4h固溶处理（空冷） + 800℃×16h时效（空冷）。固溶处理溶解初始γ'相，时效促使纳米级γ'相（尺寸50-100nm）均匀析出，体积分数达40%-45%，实现强度-韧性平衡。
航空发动机：用于制造高压涡轮工作叶片、导向器叶片及燃烧室火焰筒。在第四代涡扇发动机中，GH2984叶片可使涡轮前温度提高80-100℃，推重比提升15%。
重型燃气轮机：作为透平动叶材料，支持燃机入口温度达1450℃（配合热障涂层），发电效率突破40%。
核反应堆系统：应用于快堆蒸汽发生器传热管，在650℃液态钠环境中服役寿命超10万小时，无应力腐蚀开裂风险。
微观结构设计：通过添加铼（Re）、钌（Ru）等元素抑制拓扑密排相（TCP）形成，开发第三代单晶GH2984衍生合金，目标使用温度1050℃。
增材制造技术：采用激光选区熔化（SLM）实现复杂冷却通道一体化成形，将叶片冷却效率提升30%，同时减少材料浪费。
极端环境适配：拓展至超超临界火电机组（620℃/32MPa蒸汽参数）与高超声速飞行器热防护系统（瞬时温度1500℃），推动多领域高温装备升级。
GH2984高温合金通过成分-工艺-组织协同优化，突破了传统材料的热强性瓶颈，成为现代高端装备热端部件的首选材料。随着计算材料学与智能制造技术的融合，其性能边界将持续拓展，支撑未来能源、航空、航天等领域的跨越式发展。
