目前各國都在積（jī）極研（yán）究和開發超超臨界（jiè）耐熱鋼，2007年美國（guó）開發出一種可以自發形成Al2O3保護膜的奧氏體不鏽鋼（AFA耐熱鋼），其以Al2O3為保護（hù）層，能夠承受650～900℃的（de）高溫，同時成本比Ni基高（gāo）溫合金低。隨後，2010年國內成功地在傳統奧氏體不鏽（xiù）鋼NF709的基礎成（chéng）分上通過成分優化，開發出（chū）另（lìng）外一（yī）種AFA不鏽鋼，該鋼（gāng）在800℃含水蒸汽的（de）條件下能夠生成連（lián）續致密的Al2O3保護（hù）層。
發電（diàn）和艦（jiàn）船工業中使用的燃氣輪機在其高溫工作過程中，含硫燃料燃燒和海洋含鹽的環境會（huì）在其（qí）葉（yè）片上沉積硫酸（suān）鹽（yán），氧（yǎng）和其（qí）他腐蝕性氣體同（tóng）時作用從而導致葉片加速腐蝕，發生熱腐（fǔ）蝕現象。為了使AFA耐熱不（bú）鏽鋼能（néng）夠更廣泛應用，研究其熱（rè）腐蝕性能（néng）和機理顯得尤為必要，目（mù）前關於這方（fāng）麵的研究較少。新型AFA不鏽鋼與鎳基K417高溫合金、316L不鏽鋼相比，具有優（yōu）良的抗硫酸鈉熔鹽熱腐蝕性能。限製S元素在合金內的擴散有益於提高合金抗熱（rè）腐蝕性能。在1273K條（tiáo）件下S在Co內的擴散係數隻有S在Ni內的一半，說明Co對合金的抗熱腐（fǔ）蝕性能是有益的。因（yīn）此，為了更好地提高新型（xíng）AFA不鏽鋼的抗熱腐蝕性能，有（yǒu）必要研究合金元素Co對其抗熱腐蝕性能的（de）影響。
某研究機構選用新型AFA不鏽鋼（gāng），其化學成分（質量分數，%）為Ni25.00，Cr18.00，Al3.00，Mo1.50，Nb1.50，Si0.15，C0.08，B0.01，P0.04，Hf0.15，Y0.01，Fe50.56。
合金的熔煉（liàn）采用非自耗型真空電弧（hú）爐（lú），熔煉前將電弧爐抽真空至5×10-3Pa以下，充入高純氬（yà）氣，並先熔煉（liàn）高純鈦錠以吸附殘餘的O。由於本合金中元素種類（lèi）多，並且各元素（sù）的熔點、密（mì）度、熱膨脹率等物理性（xìng）能參數相差較大，在熔煉過程（chéng）中需先熔煉預合金：1）將熔點較高的Mo、Nb、C、B以及一部分Ni、Fe放在一個坩堝（guō）中；2）熔點較低的Al、Si及Cr、Co、Fe-P及另一部分Ni、Fe放在另（lìng）一個坩堝（guō）中，由於Al的沸點（diǎn）較低，熔煉時應防止過熱以（yǐ）免Al的燒損。以上預合金各熔煉4次，之後合成一個合金熔煉（liàn）10次。將合金熔煉好後鑄造成型，經熱處理、切割加（jiā）工成試樣後（hòu）進行熱腐蝕試驗，結果表明：
（1）在新型AFA不鏽鋼（gāng）中（zhōng）添（tiān）加Co元素，能在一定程度上改善其抗硫酸鈉熔鹽熱腐蝕性能。
（2）Co元素可以增加氧化膜中Cr的相對含量，促進合金生成連續的保（bǎo）護性氧（yǎng）化膜，同時可以增（zēng）強氧化膜的黏附性和致密性（xìng），推遲氧化膜的破裂（liè）時間，延長熱腐蝕孕育期。
（3）Co元素也可以有效延緩S元素在AFA不鏽鋼中的擴散，降低熱（rè）腐蝕過程中的硫（liú）化-氧化速度，從而提高合金的抗熱腐蝕性能。
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