GH4141高温合金在航空发动机、燃气轮机以及高温承力结构件中应用广泛，其热膨胀性能直接影响零部件的尺寸稳定性和长期可靠性。GH4141属于镍铁基高温合金，其热膨胀系数（CTE, Coefficient of Thermal Expansion）表现出在宽温区间内的良好线性趋势。根据AMS 5663和ASTM E228标准，GH4141在20–800℃区间的平均线膨胀系数约为13.0×10⁻⁶/K，局部温区可达到13.3×10⁻⁶/K。这一参数对于高温结构件设计时的热应力计算提供了重要参考。
材料选型时，工程师常犯的三个误区值得注意。误区一是将GH4141的热膨胀性能与GH4169或Inconel 718直接等同，认为高镍含量自然意味着低膨胀。实际上，GH4141中铁元素占比较高，对热膨胀系数有明显抬升作用，需要通过具体热机械实验确认。误区二是忽略加工状态的影响，例如时效处理前后的热膨胀差异可达0.3×10⁻⁶/K，如果设计基于退火状态数据可能导致热间配合误差。误区三是仅参考单一标准或单一来源数据，国内常用上海有色网数据与国际LME行情存在价格和供应链差异，但对于热膨胀数据采集的误导性也不容忽视。
技术参数方面，GH4141在室温至600℃范围的热膨胀系数呈现接近线性增长，从13.0×10⁻⁶/K缓慢上升至13.3×10⁻⁶/K；在600–800℃高温区，CTE增幅略加快，达到13.6×10⁻⁶/K。标准化实验通常遵循ASTM E228（线膨胀测定法）或GB/T 10359-2010（合金热膨胀测定）进行，试样尺寸一般为6×6×25 mm，升温速率2–5℃/min。对比AMS 5663中的数据，GH4141与Inconel 718相比在700℃时热膨胀略低0.2×10⁻⁶/K，但在高铁含量环境下表现更稳定。
在行业内存在一个技术争议点，即GH4141在高温循环条件下的热膨胀稳定性是否适合超长寿命发动机使用。部分实验显示在1000℃长周期循环后，材料微结构中γ'相粗化导致CTE上升0.1–0.2×10⁻⁶/K；另一些文献报告该变化可以通过优化时效工艺控制在可接受范围。这个争议提醒设计工程师在热膨胀计算中考虑使用安全裕度，而不能完全依赖标准数据。
国内外行情数据也影响材料应用决策。GH4141的价格与镍、铬、铁等基础金属密切相关。根据上海有色网信息，镍价在过去三个月波动3–5%，对合金成品成本影响明显；国际市场LME镍价则更具波动性，年内可达10%上下浮动。在热膨胀相关零部件采购中，材料价格变化可能促使工程师在保证热膨胀系数匹配的前提下，选择不同批次或供应商的GH4141。
综合来看，GH4141高温合金热膨胀性能对设计可靠性和结构寿命有直接影响。准确理解其线膨胀系数、加工状态对CTE的影响，以及标准与实际使用条件的差异，是确保热应力控制的关键。材料选型不能仅依赖单一标准或数据源，同时需结合国内外市场行情进行全面评估。在面对高温循环寿命的技术争议时，合理设置安全裕度和实验验证是工程实践中不可或缺的一环。
关键词：GH4141、热膨胀性能、CTE、AMS 5663、ASTM E228、热应力、材料选型、镍铁基高温合金
