目前各國都在積極研究和開發超超臨界耐熱鋼，2007年美國開發出一種可（kě）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（bǎo）護（hù）層，能夠承受（shòu）650～900℃的（de）高溫，同時成本比Ni基高溫合金低。隨後（hòu），2010年（nián）國內（nèi）成功地在傳統奧氏體不鏽鋼NF709的（de）基礎成（chéng）分上通過成分優（yōu）化，開發出另外一種（zhǒng）AFA不鏽鋼，該（gāi）鋼在800℃含水蒸汽的（de）條件下能夠生成連續致密的Al2O3保護層。
發電和艦船工業中使用的燃氣（qì）輪機在其高溫工作過（guò）程中，含硫燃料燃燒和海（hǎi）洋含鹽的環境會在其葉片上沉積硫酸（suān）鹽，氧和其他腐蝕性氣（qì）體同時作用從而（ér）導致葉片加速腐蝕，發生熱腐蝕現象。為了使AFA耐熱不鏽鋼能夠更廣泛應用，研究其熱（rè）腐蝕性能和機理顯得尤為必要，目前關於這（zhè）方麵的研究較少。新型AFA不鏽鋼與鎳基K417高溫合金、316L不鏽（xiù）鋼相比，具有優（yōu）良的（de）抗硫酸鈉熔鹽熱腐蝕性能。限製（zhì）S元素在合（hé）金內的擴散有益於提高合金抗（kàng）熱腐（fǔ）蝕性能。在1273K條件下S在（zài）Co內的（de）擴散係數隻有S在Ni內的（de）一半，說明Co對合金的抗熱腐蝕性能是有益的。因此，為了更好（hǎo）地（dì）提（tí）高新型AFA不鏽鋼（gāng）的抗熱腐蝕性能，有必要研究合金（jīn）元素Co對其（qí）抗熱腐蝕性能的影（yǐng）響。
某研究機構（gòu）選用新型AFA不鏽鋼，其化學成分（質（zhì）量分數，%）為（wéi）Ni25.00，Cr18.00，Al3.00，Mo1.50，Nb1.50，Si0.15，C0.08，B0.01，P0.04，Hf0.15，Y0.01，Fe50.56。
合金的熔煉采用非自耗型真空電弧（hú）爐，熔煉前將（jiāng）電弧爐抽真空至5×10-3Pa以下（xià），充入（rù）高純氬氣，並先（xiān）熔（róng）煉高純鈦錠以吸附殘餘（yú）的O。由於本合金中元素種類多，並（bìng）且各（gè）元素的熔點、密度、熱膨脹率等物理性能參數（shù）相差較大（dà），在熔煉過程中需先熔煉預合金：1）將熔點較高的Mo、Nb、C、B以及一（yī）部分Ni、Fe放在一個坩堝中；2）熔點較低的Al、Si及（jí）Cr、Co、Fe-P及另一部分Ni、Fe放在另一個坩堝中，由於Al的沸點較低，熔煉時（shí）應防止（zhǐ）過熱以免Al的燒損。以上預合金各熔煉4次（cì），之後合成一個合金熔煉10次（cì）。將合金熔煉（liàn）好後鑄造成型，經熱處理、切割加工成試樣後進行熱腐蝕試驗，結果表（biǎo）明：
（1）在新型AFA不鏽鋼中添加Co元素，能（néng）在一定程度上改善（shàn）其抗硫酸鈉熔鹽（yán）熱腐蝕性能。
（2）Co元（yuán）素可以（yǐ）增加（jiā）氧化膜中Cr的相對含量，促進合金生成（chéng）連續的保護性氧化膜，同時可以增強氧化膜（mó）的黏（nián）附性和致密性，推遲氧化膜的破裂時間，延（yán）長熱腐蝕孕育期。
（3）Co元素也可（kě）以（yǐ）有（yǒu）效延緩S元素在（zài）AFA不鏽鋼中的擴散，降低熱腐蝕（shí）過程中的硫化-氧化速度，從而提高合金的抗熱腐蝕性能。
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