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Ni-Cr-Al基合金是目前广泛使用的一种高温结构材料,兼具优异的高温力学性能和良好的高温耐腐蚀性能。本论文研究了不同成分和状态的Ni-Cr-Al基合金在Na2S04和NaCl混合盐(质量比3:1)介质中的低温热腐蚀行为,分析了Cr、Al元素的含量以及预氧化处理对合金抗热腐蚀性能的影响,探讨了Ni-Cr-Al基合金的低温热腐蚀机理;结合极化曲线,研究了Ni-Cr-Al基合金在室温还原性酸和Cl-离子环境下的腐蚀机制,考察了Cr、Al元素的含量对合金在H+、Cl-离子介质中耐蚀性能的影响,为利用成分调整改善合金在相似环境中的耐蚀性能提供了有益指导。通过本论文研究,得到的主要结论如下:(1)Ni-Cr-Al基合金在温度为600℃的混合盐中发生了低温热腐蚀,产物以疏松氧化物为主。当Cr、Al含量较低时,合金腐蚀程度较严重,腐蚀动力学曲线近似遵循幂指数规律;当Cr、Al含量足够高时,腐蚀动力学曲线接近对数规律。随着Cr、Al含量的提高,合金抗热腐蚀性能得到明显改善,腐蚀程度和速度均大大降低;Cr元素比Al元素具有更有效的抗热腐蚀作用。(2)预氧化处理使Ni-Cr-Al基合金表面形成以Al203、Cr203、NiCr204和NiO为主要成分的致密氧化膜,从而明显改善合金的抗热腐蚀性能;预氧化合金的抗热腐蚀性能随Cr含量的变化无明显规律性,而Al含量增加可使预氧化合金的抗热腐蚀性能有所提高。(3)铸态Ni-Cr-Al基合金的低温热腐蚀机理符合硫化-氧化循环和酸碱熔融模型;预氧化态Ni-Cr-Al基合金的低温热腐蚀机制与氧化层的性质有关。(4)三种Ni-Cr-Al基合金分别在常温NaCl、HCl和混合溶液中浸泡腐蚀后,除Ni-16Cr-6.8Al合金在NaCl溶液中出现少量Al、Cr的复杂氧化物外,其余所有合金成分基本无变化。(5)三种Ni-Cr-Al基合金在NaCl溶液中浸泡腐蚀后均发生了钝化现象,耐蚀性极好;在HCl溶液中,三种合金的腐蚀动力学曲线均接近直线,耐蚀性能良好;在混合溶液中,三种合金的腐蚀速度均比其在HCl溶液中的腐蚀速度慢,动力学曲线也接近直线,耐蚀性能良好。Al元素含量的增加增大了Cl-离子对合金孔蚀的几率,不利于合金钝化;而Cr元素含量的增加减少了Cl-离子对合金孔蚀的几率,对提高合金钝化能力有利。(6)在中性溶液中,钝化对Ni-Cr-Al基合金起主要保护作用,故Al含量的增加不利于合金耐蚀性能的提高;而在还原性酸溶液中,蚀孔的阳极保护对Ni-Cr-Al基合金起主要保护作用,故Al含量的增加对合耐蚀性能有益。在酸性和中性溶液中,Cr元素含量过高会对合金耐蚀性能有一定程度的损害。