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目前各国都在积极研究和开发超超临界耐热钢，2007年美国开发出一种（zhǒng）可以自发形成Al2O3保护膜的奥氏体不锈钢（AFA耐热钢），其以（yǐ）Al2O3为保护层，能够承（chéng）受（shòu）650～900℃的（de）高（gāo）温，同时（shí）成本比Ni基高温合金低。随后，2010年国内（nèi）成功地在传（chuán）统奥氏体不锈钢NF709的基（jī）础成分上通过成分优化，开发出（chū）另外一种AFA不锈钢，该钢在800℃含水蒸汽的条件下能够（gòu）生成连续致密的Al2O3保护层。

发电和舰（jiàn）船工业中使用的燃气（qì）轮机在其高温工作过程中，含硫燃料燃烧和海洋含盐的（de）环境会在其叶片上沉积硫酸（suān）盐，氧和其他腐蚀性气体同时作用（yòng）从而导致叶片加速腐蚀（shí），发生热腐蚀现象。为了使AFA耐热不锈（xiù）钢能够更广泛应用，研究其热腐蚀性（xìng）能和机理显得尤为必要，目前关于这方面的研究较少。新型AFA不锈钢与镍基（jī）K417高温合金、316L不锈钢相比，具有优良的抗硫酸钠熔盐热腐（fǔ）蚀性能。限制S元素在合金（jīn）内的扩散有益于提（tí）高合金（jīn）抗热腐蚀（shí）性能。在1273K条件下S在Co内的扩散系数只有S在Ni内的一半，说明Co对合（hé）金（jīn）的抗热腐蚀性能是有益的。因此，为了更好地提高新型AFA不锈钢的抗热腐蚀性能，有必（bì）要研究合（hé）金元素Co对其抗热腐蚀性能的影响。

某研究机（jī）构选用新型AFA不锈钢（gāng），其化学成分（质量分数，%）为Ni25.00，Cr18.00，Al3.00，Mo1.50，Nb1.50，Si0.15，C0.08，B0.01，P0.04，Hf0.15，Y0.01，Fe50.56。

合金的熔炼采用非（fēi）自耗型真空电弧炉（lú），熔炼（liàn）前将电弧炉抽真空至5×10-3Pa以下，充入高纯氩气，并（bìng）先熔炼高纯钛锭以吸附残（cán）余的O。由于本合金中元素种类多，并且（qiě）各元素的熔点、密度、热膨胀率等物理性能参数相（xiàng）差较大，在熔（róng）炼过程中需（xū）先熔炼预合金：1）将熔点较高的Mo、Nb、C、B以及一部（bù）分Ni、Fe放在一个坩埚中；2）熔点较低的Al、Si及Cr、Co、Fe-P及另一部分Ni、Fe放在另一个坩埚（guō）中，由于Al的（de）沸点较低，熔炼时应防止过热以免Al的烧（shāo）损。以上预合金各（gè）熔（róng）炼4次，之后合成（chéng）一个合金熔炼10次。将合金熔炼好（hǎo）后铸造成（chéng）型，经热处理、切割加工成试样后进行热腐（fǔ）蚀试验，结（jié）果表明：

（1）在新型（xíng）AFA不锈钢中添加Co元素，能在一（yī）定（dìng）程度上改善其抗硫酸钠熔盐热腐蚀性能。

（2）Co元素可以增加氧化膜中Cr的相对含量（liàng），促进（jìn）合金生（shēng）成连（lián）续的保护性氧化膜，同时可以增强氧化膜的黏附性和致密性，推迟氧（yǎng）化膜的破裂时间，延长热腐（fǔ）蚀孕育期。

（3）Co元素也可以有效（xiào）延缓S元素在AFA不锈钢中的扩散，降低（dī）热腐蚀过程中的硫化-氧化速度（dù），从（cóng）而提高合（hé）金的抗热腐蚀性能。

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