高温合金的热腐蚀
不同温度下DD6_单晶高温合金的燃气热腐蚀行为研究
装备环境工程第20卷第12期·20·EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING2023年12月不同温度下DD6单晶高温合金的燃气热腐蚀行为研究杨丽媛，张骐，孙志华，刘明，赵明亮（北京航空材料研究院 航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室，北京 100095）摘要：目的研究DD6高温合金在650、800、950 ℃等3种典型温度的燃气热腐环境下的耐腐蚀性能。
方法采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）等测试方法，研究不同温度下DD6高温合金的热腐蚀行为。
结果与结论随着温度的升高，合金的腐蚀速率呈逐渐增加的趋势。
当温度为650、800 ℃时，合金的腐蚀速率较小；当温度为950 ℃时，表面腐蚀产物明显剥落，腐蚀程度明显增加。
在650 ℃下，DD6合金的腐蚀层较薄，主要为NiO、Al2O3等氧化物。
在800、950 ℃下，腐蚀层分为2层，外层由2部分构成，最外侧为一薄层NiO和Co3O4等的混合物，次外层为相对疏松的NiO，内层为Al2O3和Cr2O3构成的相对致密的腐蚀层。
腐蚀层下方的基体中，出现了γ'相退化区，并且出现了明显的内硫化现象，加剧了热腐蚀作用。
关键词：DD6；单晶高温合金；燃气热腐蚀；微观形貌；内硫化中图分类号：TG132.3 文献标识码：A 文章编号：1672-9242(2023)12-0020-06DOI：10.7643/ issn.1672-9242.2023.12.003Hot Gas Corrosion Behavior of Single Crystal Superalloy DD6 at Different Temperature YANG Li-yuan, ZHANG Qi, SUN Zhi-hua, LIU Ming, ZHAO Ming-liang(Aviation Key Laboratory of Science and Technology on Advanced Corrosion and Protection for Aviation Material,AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China)ABSTRACT: The work aims to study the corrosion resistance of DD6 super alloy in three typical hot gas corrosion environ-ments at 650 ℃, 800 ℃ and 950 ℃. The corrosion behavior of DD6 super alloy was investigated by X-Ray Diffraction, scan-ning election microscopy and energy dispersive X-ray spectrum (EDS). The hot corrosion rate of alloy increased with the in-crease of temperature. The hot corrosion rates at 650 ℃ and 800 ℃ were relatively low. Significant spallation of corrosion products and obvious corrosion occurred at 950 ℃. The corrosion layer of DD6 alloy at 650 ℃ was relatively thin, mainly composed of oxides such as NiO and Al2O3. The corrosion products were divided into two layers at 800 ℃ and 950 ℃. The outer layer consisted of two parts, the outermost layer was a mixture of a thin layer of NiO and Co3O4, the secondary layer was loose NiO and the inner layer was a relatively dense corrosion layer composed of Al2O3 and Cr2O3. The phase γ' degradation zone appeared in the alloy below the corrosion layer, and there was obvious internal vulcanization phenomenon which acceler-ated the hot corrosion.KEY WORDS: DD6; single crystal super alloy; hot gas corrosion; microstructure; internal vulcanization收稿日期：2023-10-29；修订日期：2023-12-11Received：2023-10-29；Revised：2023-12-11引文格式：杨丽媛, 张骐, 孙志华, 等. 不同温度下DD6单晶高温合金的燃气热腐蚀行为研究[J]. 装备环境工程, 2023, 20(12): 20-25. YANG Li-yuan, ZHANG Qi, SUN Zhi-hua, et al. Hot Gas Corrosion Behavior of Single Crystal Superalloy DD6 at Different Temperature[J]. Equipment Environmental Engineering, 2023, 20(12): 20-25.第20卷第12期杨丽媛，等：不同温度下DD6单晶高温合金的燃气热腐蚀行为研究·21·DD6单晶高温合金具有优异的综合力学性能（拉伸、持久、蠕变）和良好的抗氧化性，目前已广泛应用于航空发动机和燃气轮机关键热端部件[1-8]。
高温合金的热腐蚀详解
NiO=Ni2++O2Al2O3=2Al3++3O2-
（氧离子活度低）
热腐蚀的影响因素
温度：随着温度的增加，热腐蚀速率加快。
盐膜成份：Na2SO4是盐膜的主要成分,但纯腐蚀性并不很强,往往因为其中 混有少量NaCl，腐蚀性才大大增强。
气体环境：O2是参与氧化的主要元素，SO2，SO3等杂质也参与反应过程, 它们存在数量的多少或分压的大小对热腐蚀过程有很大影响。
O
CrS
Cr含量17%wt合金热腐蚀60h的元素分布图 （a) BSE; ( b) Al; ( c) Co; ( d) Cr; ( e) Ni; ( f) O; ( g) S; ( h) Re; ( i) Ti
结论
Cr 合金中 w( Cr) 仅为 6% ，腐蚀 60 h后，外腐蚀层已经严重剥落，为 O 和 S 向基 体内迅速扩散提供方便。而 w( Cr) = 17% 的 合金腐蚀60 h 后，外腐蚀层仍然比 较致密，抗热腐蚀性能良好。这些足以表明 Cr 是非常重要的抗热腐蚀元素。 随着Cr 含量的增加，合金的抗腐蚀性能逐渐提高。但也发现合金的内腐蚀层深度存 在不太均匀的情况，这表明合金的热腐蚀进程不是均匀向前扩展的，因此，合金的 抗热腐蚀性能的好坏还与合金的组织均匀性有着密切关系。
Cr含量6%wt合金热腐蚀60h的元素分布图 （a) BSE; ( b) Al; ( c) Co; ( d) Cr; ( e) Ni; ( f) O; ( g) S; ( h) Re; ( i) Ti backscattered electron
Al
Cr
O
外腐蚀层有大量的 O 富集，而内腐
S
蚀层前沿富集了很多 S。表明外腐
表征方法
高温合金的特点
高温合金的特点
高温合金的特点
一、强度高
高温合金具有极高的强度，其最大的优势之一就是可以承受非常高的温度下的应力，能够确保在高温环境下获得良好的抗腐蚀性。
这种特性使高温合金成为极其适合用于高温环境下的工业生产的材料，在航空、航天等高技术产业中，也能应用到许多火炉、锅炉、发动机零件、汽车上等上。
二、耐腐蚀性强
高温合金具有优异的耐腐蚀性，可以抵御大多数腐蚀性介质，使其在各种腐蚀性情况下保持其原有特性。
由于其耐腐蚀性强，广泛应用于化工、冶金、石油等行业。
三、热容量大
高温合金具有良好的热容量，能够在热和冷的转变中极好的稳定性，而且即使是极低的温度也能够达到其原有的特性。
四、抗高温氧化性好
高温合金具有极佳的抗高温氧化性，能够在高温下抵抗氧化损伤，它可以显著提高器件的耐用性，这也是其备受欢迎的原因之一。
五、综合性能优良
在综合性能方面，高温合金同样表现不凡，无论是耐热性、耐腐蚀性、强度、热容量还是抗高温氧化性等，它们都表现出强劲的优势。
- 1 -。
热腐蚀过程氧与高温合金元素反应及其扩散 关键技术
热腐蚀过程氧与高温合金元素反应及其扩散关键技术全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：热腐蚀是指高温下金属材料与气体中的腐蚀物质发生反应，导致金属材料表面遭受腐蚀的一种现象。
热腐蚀引起了高温合金元素与氧气之间的反应及其扩散，对于高温合金材料的应用和性能有着重要的影响。
本文将对热腐蚀过程中氧与高温合金元素的反应及其扩散的关键技术进行探讨。
在高温环境下，金属材料容易与氧气发生氧化反应，形成氧化物。
高温合金材料中常用的元素如镍、钴、铬等，容易与氧气发生化学反应，形成氧化物，在高温下则容易发生热腐蚀。
热腐蚀主要是由氧化物的形成和扩散过程引起的。
氧与高温合金元素的反应及其扩散是研究热腐蚀行为和机制的重要内容。
氧化物的形成是热腐蚀过程中的第一步。
当金属表面暴露在氧气环境中时，金属表面的原子会与氧气中的氧原子结合形成氧化物。
氧化物主要包括氧化镍、氧化钴、氧化铬等。
氧化物的形成会导致金属表面的化学成分发生变化，使金属表面逐渐失去原有的性能，导致金属材料的腐蚀和损坏。
氧与高温合金元素的反应是热腐蚀过程中的关键环节。
高温合金材料中的元素与氧气发生反应的速率取决于反应的速率常数和反应的能垒。
在高温条件下，元素原子在金属表面迁移的活动性增加，促使元素与氧气更容易发生反应。
氧与高温合金元素反应生成氧化物的过程是一个复杂的物理化学过程，涉及到原子的迁移、电子的转移等多种机制。
氧与高温合金元素的扩散是导致热腐蚀的另一个重要因素。
氧化物在金属表面形成后，会向金属内部扩散，使得金属材料整体遭受腐蚀。
氧与高温合金元素的扩散速率取决于氧化物的溶解度、原子扩散速率等因素。
扩散过程中，氧化物颗粒会沿晶界、孔隙等通道向金属内部扩散，导致金属内部也受到腐蚀。
针对氧与高温合金元素的反应及其扩散过程，研究人员提出了一系列关键技术来控制和减缓热腐蚀的发生。
首先是合金设计技术，通过改变高温合金材料的成分和结构，提高其抗氧化性能和抗腐蚀性能，减少氧化物的形成和扩散。
热腐蚀
二、热腐蚀机制
M+S→MS
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
M+MS→M· MS(共晶)
式中，R表示某还原性的组分；M· MS为金属和金属硫化物共晶，如Ni· NiS。 (2) M· MS共晶被穿过盐膜的氧分子所氧化，而释放出硫化物。这些硫化物可再次 与金属基体的组元形成共晶，即 M· MS+O2 →MO+MS M+MS→M· MS(共晶) 上述各个过程的不断进行，便导致了金属的严重损耗。
二、热腐蚀机制
3．电化学模型
引起热腐蚀的表面熔融沉积盐是电解质，热腐蚀本质上是一个电化学过程，认为在 热腐蚀中存在阴阳极反应。
阳极为金属的溶解反应：
M → Mn++ ne
阴极为多种氧化剂的还原，如O2、 SO3或S2O72- 等
SO3+2e→SO2+O2-→SO32-
S2O72-+ e→SO42-+ SO3SO3- + e→S02+O2上述反应将显著影响熔盐层的酸碱度，为形成疏松氧化物提供必要条件。
一、热腐蚀及特征
热腐蚀通常表现出如下的特征：
在覆盖着熔融的硫酸盐或其他化合物薄层下进行的高温腐蚀
热腐蚀分为两个阶段：孕育期和加速腐蚀期。 由于熔盐的生成和存在有一定的温度界限，热腐蚀发生也有一定的温度区间。 在腐蚀形态上，热腐蚀的表面层为疏松多孔的、无附着力的氧化物和硫化物的混
合物，在合金的内部则往往存在着沿晶界分布的硫化物。
二、热腐蚀机制
4．低温热腐蚀
一般高温合金产生热腐蚀的温度范围大约为800 ~ 1 000℃，但是在燃气中有SO3 存在的条件下，由于SO3与构件表面上的金属氧化物反应生成硫酸盐与Na2SO4组成了 低熔点共晶体，这样，在硫酸钠熔点(884℃)以下，约为600~ 750℃温度区间，也能 导致严重的热腐蚀，此现象称为低温热腐蚀。
热处理工艺对高温合金材料的高温氧化和热腐蚀性能的改善
热处理工艺对高温合金材料的高温氧化和热腐蚀性能的改善热处理工艺是对材料进行加热、保温和冷却，以改善材料的性能。
对于高温合金材料来说，热处理工艺能够有效地改善其高温氧化和热腐蚀性能。
高温氧化是指在高温下，材料与氧气反应产生氧化物的过程。
在高温环境中，高温合金与氧气相接触时会出现氧化反应，导致材料表面形成氧化层，从而影响材料的性能。
由于氧化层的形成通常会导致材料的脆化和降低材料的机械性能，因此必须采取措施来改善高温合金的高温氧化性能。
首先，热处理工艺中的固溶处理能够使高温合金中的元素溶解均匀，减少了材料中的晶界和孿生相，提高了材料的均匀性和抗氧化能力。
其次，陶瓷涂层是提高高温合金材料耐高温氧化能力的重要方法。
通过涂覆陶瓷材料，可以在材料表面形成有效的隔离层，阻止氧气的渗透和反应，从而降低氧化速率。
磨料喷涂、等离子喷涂和物理气相沉积等技术可以实现陶瓷涂层的制备。
再次，一些特殊的热处理工艺可以产生致密的氧化层，从而提高材料的氧化抗性。
例如，渗碳处理可以在高温合金表面形成一层富碳的氧化层，减少氧气渗透和反应。
其中，高温碳氮渗透可通过改变高温合金表面的化学成分，提高高温合金的抗氧化能力。
热腐蚀是指在高温和腐蚀介质的共同作用下，材料表面发生的腐蚀现象。
高温合金材料通常会用于极端的高温和腐蚀环境中，例如航空发动机内的高温气流和废气处理厂中的高温腐蚀介质。
因此，提高高温合金的热腐蚀性能也是非常重要的。
热处理工艺对高温合金的热腐蚀性能的改善主要通过以下几个方面实现。
首先，热处理工艺能够调整高温合金的化学成分，增加合金中抗腐蚀元素的含量，如铬、钼等，从而提高材料的抗腐蚀能力。
其次，合理的热处理工艺可以改善高温合金的晶界结构，减少晶界腐蚀敏感性。
通过固溶处理和时效处理，可以消除晶界偏析和沉淀，提高材料的晶界结晶度和韧性，从而降低晶界的腐蚀敏感性。
再次，采用表面改性技术可以形成一层陶瓷涂层，提高高温合金的抗腐蚀能力。
例如，电化学磨削、电沉积、等离子喷涂等技术可以在高温合金表面形成致密的陶瓷层，防止腐蚀介质的侵蚀。
高温合金材料的制备和性能测试
高温合金材料的制备和性能测试高温合金材料是指能在高温环境下工作的金属材料。
由于高温环境的特殊性质，高温合金材料具有一系列独特的性质，例如抗氧化、耐热腐蚀、高强度、高温硬度等，因此广泛应用于航空、航天、汽车、核工业等行业。
本文将介绍高温合金材料的制备和性能测试。
一、高温合金材料的制备1. 熔铸法熔铸法是制备高温合金材料的主要方法之一。
该方法的基本原理是将各种金属和非金属元素按照一定的比例混合后，在高温下熔化，再逐步冷却形成所需的合金。
这种方法的优点是制备工艺简单，生产成本低，但是产品质量不容易控制，易产生内部缺陷和杂质。
2. 粉末冶金法粉末冶金法是制备高温合金材料的另一种常见方法。
该方法的基本原理是将金属和非金属粉末按照一定的比例混合，加工成粉末冶金件，然后在高温下进行烧结和变形加工，形成所需的合金。
这种方法的优点是产品的化学成分均匀，内部无缺陷，但是加工难度大，生产成本高。
3. 热处理法热处理法是制备高温合金材料的较为简单的方法之一。
该方法的基本原理是利用热处理的方法改变金属的结晶结构和物理性质，从而达到提高金属高温性能的目的。
这种方法适用于原料成分比较单一、不需要低温环节的高温合金材料制备。
二、高温合金材料的性能测试1. 抗氧化性能测试高温下的氧化是高温合金材料失效的主要原因之一。
因此，抗氧化性能的测试是高温合金材料性能测试中比较关键的一环。
通常采用高温氧化实验和动态载荷下的氧化实验来测试高温合金材料的氧化性能。
2. 耐热腐蚀性能测试高温下的腐蚀也是高温合金材料失效的原因之一。
耐热腐蚀性能的测试旨在了解高温合金材料在具体腐蚀环境下的长期性能。
常用的测试方法包括塔氏液腐蚀、硝酸腐蚀等。
3. 高强度性能测试高强度是高温合金材料具有的一种重要性能。
通过拉伸试验、冲击试验等方法，可以测试高温合金材料的高强度性能。
4. 高温硬度测试高温硬度是指高温下材料的抗压强度。
通常采用压痕硬度仪等设备来测试高温合金材料的高温硬度。
不同温度下DSMII镍基高温合金热腐蚀试验
收稿日期：2019-11-08基金项目：航空动力基础研究项目资助作者简介：刘明坤（1988），男，硕士，工程师。
引用格式：刘明坤，李艳明，刘宇，等.不同温度下DSM11镍基高温合金热腐蚀试验[J].航空发动机，2023，49（2）：168-174.LIU Mingkun ，LI Yanming ，LIU Yu ，et al.Hot corrosion behaviors test of DSM11Ni-base superalloy under different temperature[J].Aeroengine ，2023，49（2）：168-174.不同温度下DSM11镍基高温合金热腐蚀试验刘明坤，李艳明，刘宇，刘欢，佟文伟，乔志（中国航发沈阳发动机研究所，沈阳110015）摘要：为了研究DSM11镍基高温合金的抗热腐蚀性能，对该合金在650、750、850℃条件下涂覆5%NaCl+95%Na 2SO 4混合盐膜进行腐蚀试验。
利用金相显微镜（OM ）、扫描电子显微镜（SEM ）、能谱仪（EDS ）和X 射线衍射仪（XRD ）等手段，对合金被腐蚀200h 后的表面形貌、物相组成、元素和腐蚀层的分布情况以及腐蚀机理进行分析。
结果表明：随着试验温度的升高，合金表面腐蚀程度逐渐加重、腐蚀产物组成逐渐复杂、失重加大、腐蚀产物层厚度增大；合金的腐蚀产物层均可分为3层，最外层和中间层主要为氧化物，内层由颗粒状氧化物和硫化物组成，O 和S 的侵入现象表明合金发生了较明显的内氧化与内硫化现象；在3种温度下，合金表面生成连续稳定的Al 2O 3保护层，抑制了热腐蚀反应的进行，对基体存在有效的保护作用，表明合金具有一定的抗热腐蚀性能。
关键词：DSM11镍基高温合金；热腐蚀；内氧化；内硫化；Al 2O 3保护层；航空发动机中图分类号：V252.2文献标识码：Adoi ：10.13477/ki.aeroengine.2023.02.022Hot Corrosion Behaviors Test of DSM11Ni-base Superalloy under Different TemperatureLIU Ming-kun ，LI Yan-ming ，LIU Yu ，LIU Huan ，TONG Wen-wei ，QIAO Zhi（AECC Shenyang Engine Research Institute ，Shenyang 110015,China ）Abstract ：In order to study the thermal corrosion behaviors of DSM11Ni-base superalloy,corrosion tests were conducted on the alloy coated with 5%NaCl+95%Na 2SO 4mixed salt films at 650,750,and 850℃.The surface morphology,phase composition,distribution of ele⁃ments and corrosion layer,and corrosion mechanism of the alloy after 200hours corrosion were analyzed using metallographic microscopy (OM),scanning electron microscopy (SEM),energy dispersive spectroscopy (EDS),and X-ray diffraction (XRD).The results show that with the increase of temperature,corrosion status on the surface of the superalloy gradually becomes serious,corrosion products become compli⁃cated,the loss of mass gradually increases and the thickness of the corrosion layer gradually increases.The corrosion layer of the superalloy can be divided into three layers,the outer and middle layers are multilayer oxides,and the inner layer is composed of granular oxides and sulfides,the intrusions of O and S indicate that the superalloy has obvious internal oxidation and internal sulfuration.At three temperatures,a continuous and stable Al 2O 3protective layer is formed on the alloy surface,which inhibits the thermal corrosion reaction and effectively protects the matrix,indicating that the alloy has a certain thermal corrosion resistance.Key words ：DSM11Ni-base superalloy;thermal corrosion;internal oxidation;internal sulfuration;Al 2O 3protective layer;aeroengine第49卷第2期2023年4月Vol.49No.2Apr.2023航空发动机Aeroengine0引言DSM11镍基高温合金是以镍为基体，能在600~900℃高温下稳定工作，具有较好的抗氧化性、抗燃气腐蚀性、抗疲劳性等优良的综合性能，是燃气轮机涡轮叶片不可替代的关键结构材料[1-3]。
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热腐蚀的影响因素
温度：随着温度的增加，热腐蚀速率加快。
盐膜成份：Na2SO4是盐膜的主要成分,但纯腐蚀性并不很强,往往因为其中 混有少量NaCl，腐蚀性才大大增强。
气体环境：O2是参与氧化的主要元素，SO2，SO3等杂质也参与反应过程, 它们存在数量的多少或分压的大小对热腐蚀过程有很大影响。
合金元素：对高温合金的抗热腐蚀性有重要影响。 钛对抗热腐蚀性有益。合金中含量愈低，钛的加入量就应愈多。 铝是一个重要的抗高温氧化的元素，当合金中的铝含量超过5%，在合金表
结果分析
6%
利用 Origin 图形计算软件模拟了3 种合金的热腐蚀深度动力学曲线方 程式如下: No. 1 合金: y = 1. 23x + 0. 90 No. 2 合金: y = 0. 90x + 0. 42 No. 3 合金: y = 0. 44x + 1. 10
9%
17%
随着合金中的 Cr 含量的增 加，合金的抗热腐蚀能力 也增强
6
9
17
？
实验流程
10 mm × 10 mm ×2 mm 的试样， 去污打磨
涂盐腐蚀 （Na2SO4∶ Na Cl = 3 ∶ 1 的饱 和盐溶液 ）
900 ℃ 静态常压的大气中分 别保温 1，2，5，10，30， 60 h
表征方法
X射线衍射分析(X-ray diffraction ) D/max 2500PCX 型射线衍射仪 ，确定腐蚀产物相结构 电子探针显微分析（Electron Probe Micro Analysis） EPMA-1610 型电子探针分析仪，观察腐蚀层前沿元素分布情况
外腐蚀层主要分布为 Cr，Ni，Co，Al 的氧化物，合金的内 腐蚀层主要分布尺寸较小的 Cr S。
O
CrS
Cr含量17%wt合金热腐蚀60h的元素分布图
（a) BSE; ( b) Al; ( c) Co; ( d) Cr; ( e) Ni; ( f) O; ( g) S; ( h) Re; ( i) Ti
Al
Cr
O
S
外腐蚀层有大量的 O 富集，而内腐 蚀层前沿富集了很多 S。表明外腐 蚀层产物以氧化物为主，而 No. 2 合金中内腐蚀层存在大量 S 化物。
Cr含量9%wt合金热腐蚀60h的元素分布图 （a) BSE; ( b) Al; ( c) Co; ( d) Cr; ( e) Ni; ( f) O; ( g) S; ( h) Re; ( i) Ti
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热腐蚀机理
硫化-氧Βιβλιοθήκη 模型Na2SO4+3R=Na2O+3RO+S
M+S=MS
M+MS=M-MS（金属-金属硫化物液态共晶）
酸碱熔融模型
在热腐蚀时,由于金属或合金的表面上形成的具有保护性的膜 层在沉积的液态熔盐中不断地被溶解而造成加速腐蚀：
Al2O3+O2-=2AlO2Cr2O3+2O2-+3/2O2=2CrO42-（氧离子活度高） NiO=Ni2++O2Al2O3=2Al3++3O2（氧离子活度低）
3 种合金的腐蚀深度动力学曲线
X 射线衍射图谱
No.1
No.2 合金在 900 ℃ × 30 h 热腐蚀样品的 XRD分析结果
No. 1 合金的腐蚀产物类型明显复杂于 Cr 含量比较高的 No. 2 和 No. 3 合金。
No.3
腐蚀层截面形貌
Al
Co
Cr
Ni基
观察到有少量 Ti的氧化物存在，而 XRD 没有检测到，这可能是由于表层形成 Ti 的氧化物含量非常少所致。 Cr含量6%wt合金热腐蚀60h的元素分布图 （a) BSE; ( b) Al; ( c) Co; ( d) Cr; ( e) Ni; ( f) O; ( g) S; ( h) Re; ( i) Ti backscattered electron
高温合金的热腐蚀
2015.9.8
汇报人：刘宏震 学号：15722132
基础介绍
实验过程
结果分析
结论
高温合金（superalloy）所面临的特殊挑战？
金属或合金表面沉积熔融盐（NaCl，
热腐蚀
NaSO4）而引起的腐蚀。发生热腐蚀 时，金属或合金表面沉积一层盐膜， 在一定的高温下都呈液态，加速了金 属材料的腐蚀。
Cr促进颗粒状M23C6碳化物在晶界上析出强化晶界，还可以保护合金表 性能要求的合金含有较高的Cr含量，但Cr的高温强化效果远远低于W，Mo （钼），Re（铼）等难熔元素,而且高Cr促进TCP相的形成，恶化合金的组
面不受O，S，盐的作用而产生高温氧化和热腐蚀，一般来说，具有耐热腐蚀
？
织稳定性，因此国内许多航空发动机用工作轮叶片材料均采用低Cr高W的固 溶强化方式。
结论
Cr 合金中 w( Cr) 仅为 6% ，腐蚀 60 h后，外腐蚀层已经严重剥落，为 O 和 S 向基
体内迅速扩散提供方便。而 w( Cr) = 17% 的 合金腐蚀60 h 后，外腐蚀层仍然比
较致密，抗热腐蚀性能良好。这些足以表明 Cr 是非常重要的抗热腐蚀元素。 随着Cr 含量的增加，合金的抗腐蚀性能逐渐提高。但也发现合金的内腐蚀层深度存 在不太均匀的情况，这表明合金的热腐蚀进程不是均匀向前扩展的，因此，合金的 抗热腐蚀性能的好坏还与合金的组织均匀性有着密切关系。
面能形成一层性能良好的保护膜，但对液态Na2SO4不能起良好的防护作用。
实验过程
管秀荣，关英双，纪慧思，等. 不同 Cr 含量对镍基高温合金抗热腐蚀性能的影响 【J】.材 料 热 处 理 学 报,2014,6（35）;58-61 3 种合金的 Cr 含量( 质量分数，%)
No.1
No.2
No.3
w(Cr)/%
M23C6:碳化物是含Cr量高于6%(重量)的镍基高温合金中最常见的碳化物。 通常认为，形成大量的针状或膜状次生M23C6碳化物对合金力学性能产生不 利的影响，而在晶界上出现的颗粒状或链状M23C6碳化物阻碍晶界滑移，对 提高持久强度有利。 TCP相：高温合金中发现的拓扑密排相，特点为原子半径小的原子构成 密排层，其中镶嵌有原子半径大的原子，结构都非常复杂。。高温合金 在使用过程中如果发现大量的片状拓扑密排相，往往造成力学性能的严 重降低，威胁着航空发动机和燃气轮机等动力设备的安全使用。