GH2761（对应国外牌号Inconel 617）是一种以镍-铬-钴-钼为基体的固溶强化型高温合金，具有优异的高温强度、抗氧化性、抗腐蚀性及长期组织稳定性。该合金广泛应用于航空航天、燃气轮机、核工业等领域，常用于制造涡轮叶片、燃烧室部件等高温承力结构件。其性能优势与化学成分（如高镍、铬含量）和微观结构（如固溶强化效应）密切相关。
热膨胀系数（Coefficient of Thermal Expansion, CTE）是表征材料在温度变化下尺寸变化能力的关键参数，通常分为线膨胀系数（α）和体膨胀系数，工程中多采用线膨胀系数。其定义为：单位温度变化引起的材料单位长度变化量，单位为×10⁻⁶/°C（ppm/°C）。
对于高温合金，热膨胀系数直接影响材料在服役过程中的热应力分布、部件间的配合间隙及抗热疲劳性能。若膨胀系数与相邻材料差异过大，可能导致连接处开裂或密封失效，因此CTE是高温结构设计的重要参考指标。
GH2761的线膨胀系数随温度升高呈现非线性变化，其典型值如下（以棒材为例）：
20–200°C：约12.5×10⁻⁶/°C
20–600°C：约14.5×10⁻⁶/°C
20–800°C：约15.8×10⁻⁶/°C
这一变化趋势与镍基合金的晶格热振动特性相关：随着温度升高，原子振幅增大，晶格常数增加，导致膨胀系数逐步上升。相较于铁基合金，GH2761的CTE较低，与钴基合金接近，这使其在高温多材料系统中更易匹配。
化学成分：
镍（Ni）含量高（约50%以上）赋予材料面心立方（FCC）结构，其各向同性膨胀特性优于体心立方（BCC）结构的铁基合金。
铬（Cr）、钼（Mo）等元素的固溶强化作用可轻微抑制晶格膨胀，但主要影响力学性能而非显著改变CTE。
微观组织：
单相奥氏体结构使膨胀行为更均匀，避免多相材料因相变导致的突变。
长期高温暴露后可能析出碳化物或γ'相，但GH2761以固溶强化为主，第二相析出对CTE影响有限。
温度区间：
低温段（<400°C）膨胀系数较低，高温段因晶格振动加剧，CTE增幅明显。
热匹配设计：
在燃气轮机中，GH2761部件需与陶瓷涂层、轴承等材料配合，需通过CTE差异计算热应力，避免界面剥离。例如，与氧化钇稳定氧化锆（YSZ）热障涂层的CTE差异约为4×10⁻⁶/°C，需通过梯度涂层过渡。
预紧力控制：
高温螺栓等紧固件需根据CTE计算热膨胀量，确保高温下预紧力维持在安全范围。
热循环寿命：
低膨胀系数有助于减少反复加热/冷却循环中的塑性应变累积，提升抗热疲劳性能。
GH2761的膨胀系数通常通过热机械分析仪（TMA）或膨胀仪测定，遵循ASTM E228标准。测试时需注意：
样品需消除残余应力（如退火态）；
升温速率控制在3–5°C/min以内，避免非平衡态测量误差；
数据需标注温度区间，因CTE为区间平均值。
GH2761棒材的膨胀系数特性与其高镍含量和固溶强化机制密切相关，在高温环境下表现出适中的膨胀率与良好的稳定性。这一特性使其成为高温多材料系统的理想选择，但实际应用中仍需结合具体工况，通过精确计算与实验验证优化设计。未来，通过成分微调（如添加铌、钨等元素）或工艺改进（如定向凝固），可能进一步调控其CTE，拓展其在超高温领域的应用潜力。
