【正文】 我們不難想到，這樣的膜的粘附性是比較差的，容易出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，所以，其對試樣的防護性較差。這也更充分說明了試樣在700℃下的腐蝕是很嚴重的。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。溫度成為高溫腐蝕一個很重要的影響因素。在整個過程中，發(fā)生了內(nèi)氧化現(xiàn)象，對于合金來說，內(nèi)氧化的發(fā)生，有利也由弊，首先它能夠?qū)Ωg膜起釘扎作用，提高腐蝕膜的黏附性。）是試樣600oC下腐蝕100h后的截面形貌。經(jīng)分析后我們可以發(fā)現(xiàn)，合金表面腐蝕膜主要是由Cr的氧化物所構(gòu)成，其它的腐蝕溫度下所形成的表面腐蝕膜的成分與此相類似，而在腐蝕膜附近Fe的含量比較低，這說明在該合金高溫腐蝕過程當中，元素的擴散方向不同（即Al向外擴散，F(xiàn)e向內(nèi)擴散，而Cr基本上不發(fā)生擴散），從而導(dǎo)致各種元素在合金表面上的含量不一樣。由于原子的擴散方向不同，導(dǎo)致在腐蝕膜下面形成了小孔洞。）是試樣650oC下腐蝕100h后的截面形貌。表面膜的疏松跡象比較較明顯，此時，內(nèi)氧化將布滿整個合金的表面。硫化物總是在內(nèi)氧化所形成的Cr的氧化物的前緣，表明S總在Cr的氧化物的前沿，硫化物被氧化將S還原出來，繼續(xù)向內(nèi)擴散，有的硫化物已經(jīng)深入到腐蝕膜的內(nèi)層。）是試樣700oC下腐蝕100h后的截面形貌。由圖可見，合金GH2135在700oC下經(jīng)混合熔鹽腐蝕100h后，表面由腐蝕產(chǎn)物和氧化物所形成的膜層剝落的現(xiàn)象較明顯。這是因為Cr的氧化物在氯鹽的作用下形成的揮發(fā)性物質(zhì)以及發(fā)生的內(nèi)腐蝕所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力對膜層進行了破壞。顯然，在700oC下試樣在混合鹽沉積的腐蝕是較嚴重的。b）a） c） 試樣在各實驗溫度條件下的截面腐蝕形貌第四章 實驗結(jié)果對比討論分析圖a)、b）和c），通過對比，關(guān)于試樣分別在單鹽Na2SO4和混合鹽Na2SO4與NaCl以及不同溫度的條件下的增重情況，可以得出以下幾個方面的結(jié)論：第一方面，在所有溫度點下，試樣在混合鹽下的腐蝕，其增重量都要遠遠大于在單鹽下的增重量，并且隨著腐蝕的進行，在一定時間內(nèi)，這種增重差距進一步擴大。同時，隨著溫度的升高，在一定時間內(nèi)，這種增重差距同樣進一步擴大，這是因為溫度變化不僅僅影響整個反應(yīng)的激活能，既影響熱腐蝕的動力學(xué)，而且也會造成腐蝕反應(yīng)機理的變化[29] 。此外，前者沒有孕育期，后者有孕育期。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。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(yīng)，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。而NaCl對保護膜Cr2O3有比較嚴重的破壞作用，其影響作用與氧化膜的力學(xué)破壞有關(guān)，即氧化膜發(fā)生鼓泡、開裂和剝落后，發(fā)生加速腐蝕，氯穿過氧化膜向內(nèi)界面?zhèn)鬏數(shù)臋C制尚不十分清楚。但有一種機制認為，氯是以原子或分子形式通過氧化膜晶界或微觀通道向內(nèi)擴散的[30]。具體來說，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，發(fā)生的反應(yīng)如下：Cr2O3+3/2O2+2O2=2CrO42雖然NaCl不會直接對試樣進行大程度的腐蝕，然而Na2SO4在試樣沒有Cr2O3膜的保護情況下，對試樣有著很強的氧化腐蝕能力。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。所以盡管有鹽的蒸發(fā)，試樣總體上來說還是會增重。第三方面，）可見，在腐蝕后期，試樣在混合鹽下腐蝕出現(xiàn)了嚴重的失重現(xiàn)象，而試樣在單鹽下腐蝕重量波動不大。這是因為，前者表面由腐蝕產(chǎn)物和氧化物所構(gòu)成的膜層出現(xiàn)了很大的脫落現(xiàn)象。Cr2O3在NaCl熔鹽中發(fā)生了4NaCl+Cr2O3+3O2=2Na2CrO4+2CrO2C12(氣)的反應(yīng)，生成的CrO2C12是一種揮發(fā)性極強的物質(zhì)，在此過程中產(chǎn)生了應(yīng)力；此外，在實驗過程中，觀察試樣腐蝕形貌得知，試樣的表面膜鼓包現(xiàn)象，且通過其上的孔隙可觀察到內(nèi)部呈現(xiàn)鐵銹色，這是Fe2O3。而膜的外表則呈現(xiàn)為灰色，這是Cr的化合物，其中也可能含有FeO，這些說明了試樣內(nèi)的Fe并未擴散到外表，對試樣的腐蝕發(fā)生在膜與基體之間，在這個過程會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。于是，在多種應(yīng)力共同作用下，表面膜層變得十分疏松，從而脫落。 綜上所述，Na2SO4和NaCl的混合鹽對試樣的腐蝕要強于Na2SO4單鹽；Cr2O3對試樣在Na2SO4單鹽下腐蝕的耐蝕性有一定的提高。b）650℃下的腐蝕動力曲線a）600℃下的腐蝕動力曲線c）700℃下的腐蝕動力曲線圖中試樣在單鹽Na2SO4下的腐蝕實驗數(shù)據(jù)來自于同組實驗 單鹽和的混合鹽在不同溫度下對試樣的腐蝕動力學(xué)曲線第五章 結(jié)論（1）GH2135合金添加了大量的Ni，Cr，Mo，B，Al，Ti等合金元素，組織形貌發(fā)生了明顯的變化，包括γ 奧氏體枝晶軸和枝晶間一些合金元素富集，并出現(xiàn)硼化物(M3B2 相)與γ 相的共晶成分；熱處理后共晶組織量增加，并在合金晶界處形成M3B2及TiC二次粒子。（2）合金表面經(jīng)過改性，形成連續(xù)致密的Cr2O3保護膜，可大大提高其抗高溫腐蝕性能。（3）GH2135合金的腐蝕總重量變化動力學(xué)曲線基本符合拋物線規(guī)律，在腐蝕條件為650℃和100h時合金表面出現(xiàn)少量剝落，腐蝕溫度進一步升高，剝落現(xiàn)象變得嚴重。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(zhì)，在合金表面形成鐵等非保護性氧化膜。參 考 文 獻[1] [M].北京:科學(xué)出版社,2003.[2] 李鐵藩,21世紀高溫氧化的發(fā)展[M].北京:科學(xué)出版社,2000. 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