含钛镍基合金在850℃和950℃的热腐蚀行为

镍基合金具有良好的组织稳定性，耐氧化和耐腐蚀性能，可用于制备舰船及舰载飞机的燃气轮机热端部件，燃气轮机工作的温度高达600～1200℃。在海洋环境中飞溅的海水和空气中存在大量的盐分，其中NaCl含量较高，镍基合金在使用过程中，NaCl与燃油或空气中的硫、碳、钾和钠等杂质相遇，热端部件表面会沉积Na2SO4等沉积物，这些沉积物在发动机工作期间往往呈熔融状态，故发动机热端部件在服役期间可遭受高温氧化和热腐蚀破坏。

即使热端部件表面温度低于硫酸盐熔点，镍基合金仍可发生热腐蚀行为。在实际使用过程中，虽然可在镍基合金表面施加高温防护涂层，但镍基合金的耐腐蚀性能仍是其重要的考指标之一。

因此，有必要考察镍基合金的热腐蚀性能。镍基合金的热腐蚀性能与合金成分、腐蚀温度、腐蚀时间和腐蚀方式等因素有关，尤其合金成分是影响镍基合金热腐蚀机制及腐蚀特征的重要因素。

研究人员设计了一种镍基合金并考察其抗硫酸盐热腐蚀能力，并分析温度对热腐蚀机理的影响，为镍基合金开发提供理论依据。

将成分（质量分数，%）为：Cr8.75，Co9.75，Mo1.8，W10.25，Ti2.15，Al5.13，其余为Ni的镍基合金利用线切割技术，切割成10mm×10mm×3mm的片状样品，并将切割的所有样品经1000号水磨砂纸机械研磨，然后用丙酮经超声波清洗，并干燥备用。

用自制喷淋设备在预热的样品表面喷涂饱和75%Na2SO4+25%K2SO4混合硫酸盐水溶液，加热至200℃左右，在样品表面形成3～4mg/cm2的混合盐膜。将涂覆盐膜的样品置于预烧至恒重的瓷舟中，分别在850℃和950℃进行热腐蚀试验，腐蚀期间不更换新盐。热腐蚀试验在自制的高温炉中进行（控温精度为±1℃），腐蚀一段时间后，缓慢的将盛有样品的瓷舟从加热炉中取出，防止盐膜腐蚀期间形成的腐蚀产物脱落外溢。

采用增重法进行热腐蚀动力学曲线测定。之后，采用SEM对样品进行横断面的微观形貌观察，并对不同形态析出相进行SEM/EDS微区成分分析，为防止腐蚀后试样在截面磨制过程中表面腐蚀产物受损剥落，将试样表面进行镀镍处理。

（1）在混合盐膜热腐蚀期间，合金发生了氧化、硫化现象，且在合金内部形成了内氧化物区域和内硫化物区域，腐蚀层的厚度随温度提高而增厚，内硫化层随温度提高而加深；

（2）合金表面腐蚀产物层可分为3层，外氧化层以Al2O3、Cr2O3和Cr2O4相为主，中间层为Al2O3相，内层为CrS和Ti2S硫化物层。