【正文】 物包括Fe2OCr2ONiO、k2O。氧化層內的鉻含量明顯增加，相應地，氧化層中的鐵含量大大減少。實驗用料為直徑20mm圓棒材，棒材經(jīng)1080℃（8h）空冷+830℃（8h）空冷+700℃（16h）空冷熱處理，在線切割機上經(jīng)線切割加工成尺寸為d20mm4mm的高溫腐蝕樣品，再用砂紙將樣品打磨光亮。每組的腐蝕增重值為每組3個熱腐蝕試樣增重值的平均值。但在冶金廠熔煉的鑄錠，經(jīng)過擴散退火，反復加熱、鍛造和軋制，生產(chǎn)出的棒材的組織中無共晶，符合質量要求。所以試樣重量的變化趨勢取決于這兩方面平衡的移動。在一個階段，試樣增重速度很快，腐蝕比較迅速。這是由于腐蝕剛開始時，試樣表面并未形成由腐蝕產(chǎn)物構成的膜層，沉積在其上的NaCl和Na2SO4熔融態(tài)混合鹽和外界的氧幾乎與試樣直接接觸。而在圖b）中也出現(xiàn)了共晶鹽膜；此外，圖中部分地方有少量裂紋，這是因為內部的Fe擴散，腐蝕生成了Fe和Cr的氧化物，在這個過程中產(chǎn)生的內應力以及冷熱變化帶來的熱應力共同作用的結果［27］。)為放大5000倍后的試樣表面形貌。由于原子的擴散方向不同，導致在腐蝕膜下面形成了小孔洞。此外，由于Na2SO4與NaCl的混合鹽在試驗溫度下是一種共晶熔融的液體狀態(tài)，不同于純Na2SO4的固態(tài)，氧在其形成的混合鹽膜中擴散較為容易，從而促進了Na2SO4對試樣的氧化腐蝕。他為人隨和熱情，治學嚴謹細心。參 考 文 獻[1] [M].北京:科學出版社,2003.[2] 李鐵藩,21世紀高溫氧化的發(fā)展[M].北京:科學出版社,2000. [3] [J].中國民航學院學報,1994,12(1):4552.[4] [M].北京:北京航空航天大學出版社,1994.[5] .[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2001.[6] 朱日彰,[M].上海：上?？茖W技術出版社,1993.[7] 黃建中，[M].北京:化學工業(yè)出版社,2003.[8] Brill Temperatures Corrosion of Ni3Al Intermetallic Phase Materials[J].Werkstoffeund Korrosion,1990,41:682688.[9] Kim A S,McNallan M Oxidation of IronChromium Alloys in Gases Containing Oxygen and Chlorine at 900 to 1200 K[J].Corrosion, 1990,9:746755.[10] [D].臺灣：國立臺灣科技大學，1988.[11] [M].北京:化學工業(yè)出版社,2003.[12] 張允書,史良權,李選民,[J].腐蝕科學與防護技術,1992,4(4):250256.[13] Sat Y, Hara M, of asmall amount of hydrogen chlorideon High temperature oxidation of chromium[J].J Japan Inst Metals,1995,59(10):10361040.[14] Shu Y H,Wang F H,Wu W of Ti60 alloy coated with a solid NaCl deposit in O2 plus water vapor at 500700℃[J].Oxid Met,1999,52:463473.[15] 李遠士,牛焱,℃KCl及KC+ZnCl2鹽膜下的腐蝕[J].材料保護,2000,33(12):1.[16] Lee Y M of nickel in environments containing oxygen and chlorine[J].Metall. ,1987,18A:10991107.[17] 李遠士, 牛焱， 及ZnCl2KCl鹽膜下的腐蝕[J].中國 腐蝕與防護學報,2002,22(1):2731.[18] Zahs A,Spiegel M,Grabke H and oxidation of iron,chromium,nickel and their alloys in chloridizing and oxidiaing atmospheres at 400700℃[J].Corros sci,2000,42:10931122.[19] 馬海濤，[J].材料保護，2003,36(1):57.[20] 、鎳基合金在熔鹽中的腐蝕和稀土元素的作用[D].沈陽:中國科學院金屬腐 蝕與防護研究所,1986.[21] 牛焱，[J].中國腐蝕 與防護學報,1991,11(3):233237.[22] 謝錫善,董建新,胡堯和,張麥倉,[J].世界鋼鐵,2009,1:5055.[23] 劉東華,劉詠,韓云娟,[J].中國有色金屬報,2010,20(6):11431148.[24] 郭建亭,任維麗,[J].材料工程,2002,(1):336.[25] 李遠士,牛焱,℃的KCl及KC+ZnCl2鹽膜中的腐蝕[J].金屬學報,2001,[26] 潘太軍,林一凡,[J].中國腐蝕與防護學報,2010,30(1):5861.[27] 張良棟,[J].全面腐蝕控制,2002,16(3):37.[28] 張允書,℃的熱腐蝕[J].腐蝕科學與防護技術,1994,6(3):209216.[29] 曾潮流,%Fe金屬間合金的高溫熱腐蝕[J].金屬學報,2001,37:857.[30] 鄭學進,曹鐵梁,[J].中國腐蝕與防護學報，1986,6:249.致 謝從論文選題到搜集資料，從提綱的完成到正文的反復修改，我經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨，在寫作論文的過程中，心情是如此復雜。這是因為單純的Na2SO4對試樣表面的保護膜Cr2O3并沒有很大的破壞作用，在實驗條件下，Cr2O3不會發(fā)生硫酸鹽化反應，因而Cr2O3這層保護膜在一定程度上提高了試樣的耐腐蝕性能，鹽分反而會有一定量的升華，所以出現(xiàn)了失重現(xiàn)象。溫度成為高溫腐蝕一個很重要的影響因素。)為放大2000倍后的試樣表面形貌。由分析可知，脫落物質主要由鐵的氧化物組成，呈現(xiàn)出紅褐色。當因腐蝕而使試樣增重的因素和其他因素達到一種動態(tài)平衡時，試樣基本不再增重。第一種情況，會發(fā)生反應Fe+Cl→FeCl3+e顯然，此時Cl試樣內的Fe進行了腐蝕，雖然這種情況可能性較小，但是還是存在；第二種情況，由于NaCl的分解，試樣的表面將會有一定量的Cl，而Cl與Cr2O3發(fā)生反應，形成的CrO2Cl2再分解，此時就會出現(xiàn)空位并對氧進行引導，從而有利于氧通過Cl層向里滲入，這個現(xiàn)象叫做Cl的誘導作用。a)b） C） GH2135經(jīng)過表面改性之后的形貌）為放大5000倍后的表面圖像。用一體化數(shù)碼液晶金相顯微鏡分別拍攝試樣在不同放大倍數(shù)下截面組織結構的金相圖。 具體操作如下：將3組編號后裝有試樣的坩堝放入型號為SX614的箱式電阻爐中進行恒溫腐蝕，總共恒溫100h。作為燃氣輪機上熱端部件中渦輪盤，大部分是在750℃以下工作，而鐵基高溫合金的使用溫度一般為600℃～850℃，因此鐵基高溫合金在作為渦輪盤材料的使用中占有重要地位[6]。具體研究內容如下：選用鑄態(tài)鐵基合金HK40，經(jīng)表面涂覆CeO2后進行預氧化處理，并且用未涂覆CeO2但經(jīng)相同條件頂氧化處理的試樣作對比。腐蝕后，經(jīng)過觀察，三種材料都形成了疏松的氧化層，而隨著時間延長，表面的腐蝕產(chǎn)物與基體的黏附性能變差。疏松氧化物為Fe2O3，而致密氧化物層的組成與材料有關。尤其在海洋大氣環(huán)境里工作的渦輪發(fā)動機往往要受到Na2SO4和NaCl腐蝕介質的綜合作用。氧離子濃度越高，溶液的堿性越大，因此，這種形式溶解的過程稱為堿性熔融。GH2135合金的研制于1978年獲得全國科學大會重大科研成果獎。本文通過對表面改性后的GH2135合金在600℃、650℃和700℃三種溫度下進行熱腐蝕實驗，研究其低溫熱腐蝕行為，通過電子顯微鏡、SEM進行表面觀察分析，探討了GH2135合金的低溫熱腐蝕機理。合金的熱腐蝕是指在高溫燃氣中含硫燃料和含鹽環(huán)境中由于燃燒而沉積在表面的硫酸鹽引起的加速氧化現(xiàn)象。但兩種熔融是互相聯(lián)系的，對成分復雜的合金和涂層來講，堿性熔融往往是酸性熔融的前奏，發(fā)展到后期，產(chǎn)生災難性的酸性熔融反應［6,7］。而后，新形成的氧化膜再次遇到NaCl的浸蝕剝離（當然也有Na2SO4的加速氧化作用）。其他合金的結果與Fe5Al合金類似。分析如下：在表面有固態(tài)氯鹽沉積物出現(xiàn)時，金屬或合金腐蝕作用機制往往被描述為“活化氧化”過程[16]。這表明：表面涂覆CeO2預氧化物處理能使合金在熱腐蝕過程中形成相對穩(wěn)定的富鉻氧化膜，具有更好的保護性。 GH2135的元素成分表元素CCrNiWMoAlTiFeBCe含量（%）≤Bal≤≤（2）表面改性處理。為了試驗的需求，每次稱重都需對樣品和樣品與坩堝分別稱重。由于B偏聚于晶界，降低晶界區(qū)域的熔點，當加熱溫度超過晶界區(qū)域的熔點時，出現(xiàn)晶界局部熔化，在冷卻過程中產(chǎn)生(γ+M3B2)共晶。下面從各個實驗溫度對試樣增重進行分析。這是由于在實驗開始階段，涂于試樣表面的混合鹽沉積，在實驗溫度下形成了混合鹽的共晶物，并且由于熔化蒸發(fā)而造成了一定程度的失重。雖然腐蝕試驗前在其表面鍍了一層Cr2O3膜，但是該膜層較薄，并且Cr2O3在氯化鈉中的溶解度相較Fe、Ni的氧化物高得多，發(fā)生的反應如下：Cr2O3+3/2O2+2O2=2CrO42一部分的Cr2O3將以CrO42的形式溶解在NaCl熔鹽當中而失去了其開始的防護作用［25］，且無膜對氧的擴散阻礙作用，供氧很足，更利于該反應的進行。)為放大2000倍后的試樣表面形貌。更近一步觀察，可以看到，試樣表面有一層疏松多孔的鹽膜，這層膜對氧的擴散阻力很小，這有利于試樣腐蝕過程中的吸氧行為，加速腐蝕。）是試樣650oC下腐蝕100h后的截面形貌。所以盡管有鹽的蒸發(fā)，試樣總體上來說還是會增重。從選題、定題、撰寫提綱，到論文的反復修改、潤色直至定稿，張老師始終認真負責并經(jīng)常犧牲個人時間給予我深刻而細致地指導。合金在熱腐蝕過程出現(xiàn)貧鉻現(xiàn)象，即在腐蝕過程Cr2O3形成揮發(fā)性物質，在合金表面形成鐵等非保護性氧化膜。第二方面，在腐蝕的開始階段，試樣在Na2SO4中的腐蝕出現(xiàn)了一定的失重現(xiàn)象，而試樣在Na2SO4和NaCl混合鹽中的腐蝕卻在增重。b）a） c） 試樣在700℃腐蝕100h的表面形貌 截面腐蝕形貌分析 、在600oC、650oC、700oC這三種溫度下腐蝕時試樣表面的腐蝕膜是逐漸增厚的，這說明腐蝕膜的厚度隨溫度的升高而增加。進一步觀察，)可見，)比較，其表面劃痕已經(jīng)完全消失不見，這是因為在該溫度下試樣腐蝕所生成的氧化膜將劃痕遮蓋住了；同時，在圖中有一塊凹陷處有一層含鐵的氧化物，此處的Fe來自試樣內部，由此可說明，試樣在650℃下腐蝕時，表面的防護層Cr2O3膜有部分被破壞消失。b) 試樣坩堝腐蝕動力學曲線a) 試樣腐蝕動力學曲線 GH2135在700℃下的腐蝕動力學曲線從整個腐蝕實驗來說，）、））可知，在腐蝕開始階段，溫度越高，腐蝕速度越快，而在后階段，腐蝕都會變緩，并且試樣在700℃下被腐蝕，會出現(xiàn)嚴重的腐蝕產(chǎn)物和氧化物形成