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GH3625合金是一种以镍作为基体的固溶强化型高温合金,其主要的强化元素是Nb和Mo,在较高温度下能够表现出优良的抗氧化性能和耐腐蚀性能。本文主要研究了GH3625合金在SO2酸性环境下的高温腐蚀行为,并基于晶界工程对GH3625合金进行了形变热处理,通过对合金中低∑CSL晶界比例的调控来改善GH3625合金的抗腐蚀性能,从而为更加广泛的使用GH3625合金提供一定的理论基础。研究了GH3625合金在高温SO2酸性环境下的腐蚀行为。本文对在900℃下空气中高温氧化48 h和在900℃下体积分数为2%SO2-98%Ar、3%SO2-97%Ar和100%SO2的三种气氛环境下腐蚀48 h的GH3625合金进行了研究,得出如下结论:合金在900℃下空气中高温氧化48 h后,氧化速率为0.2861 g·m-2·h-1,在合金表面形成一层主要成分为Cr2O3和NiCr2O4的均匀且致密的氧化层。合金在900℃下不同浓度SO2氛围中经48 h腐蚀后,腐蚀速率分别为0.3028 g·m-2·h-1、0.3306g·m-2·h-1和0.3750 g·m-2·h-1,在合金表面均生成了一层均匀、致密且较完整的表面腐蚀层,主要成分是Cr2O3和NiO。腐蚀层没有出现明显的脱落或断层现象,然而在表面腐蚀层和合金基体接触界面及合金内部均有硫化物的出现,其主要以CrS、Ni3S2以及低熔点共晶体Ni-Ni3S2的形式存在。经分析总结,确定其腐蚀机理主要为:合金本身高含量的Cr元素,首先与O元素结合,在合金表面形成一层Cr2O3氧化层,能够很好的阻碍O和S元素对合金表面进一步的氧化和腐蚀,从而抑制O和S元素向基体的渗透扩散,保护合金内部不被进一步腐蚀破坏;而在合金基体内部,由于Cr元素本身具有很强的硫化热力学驱动力且相应硫化物具有很强的稳定性,所以Cr元素能以硫化物的形式来固定S元素,从而减缓S元素对合金基体的腐蚀。说明GH3625合金在高温SO2酸性环境下的具有优异的耐腐蚀性能。研究了晶界工程对GH3625合金低∑CSL晶界比例的影响。本文主要对GH3625合金进行了1150℃/1 h的固溶处理,以及0%、5%、10%、15%和20%的轧制变形量后,再进行了1150℃/5 min的退火。研究发现形变热处理能够提高合金的显微硬度和晶粒度,并且均随着轧制变形量的增加而增加,当轧制变形量为20%时,合金晶粒度最大。形变热处理还能够提高合金中的特殊晶界比例,当轧制变形量为5%时,GH3625合金中的特殊晶界比例达到最高值,为35.75%。说明基于晶界工程提高了GH3625合金的低∑CSL晶界比例。研究了晶界工程对GH3625合金腐蚀性能的影响。本文对进行了形变热处理后的GH3625合金试样分别进行了硫酸+硫酸铁溶液晶间腐蚀实验和电化学实验。研究发现当合金未进行轧制变形时,其特殊晶界比例最低,平均腐蚀速率最高,为0.52833 g·m-2·h-1,当合金经5%变形量的轧制变形后,特殊晶界比例达到最高值,平均腐蚀速率明显降低,为0.3588 g·m-2·h-1。同样,特殊晶界比例高的合金自腐蚀电位与特殊晶界比例低的合金相比明显升高。分析机理如下:腐蚀容易沿着一般大角度晶界发生,而试样的低ΣCSL晶界比例越高,一般大角度晶界就越少,从而减少了能被腐蚀的晶界数量,所以合金越不容易被腐蚀;低ΣCSL晶界能够阻断一般大角度晶界的连通性,腐蚀沿着大角度晶界向合金基体扩散,当遇到低ΣCSL晶界时,腐蚀通道被隔断,腐蚀较易被阻止。说明基于晶界工程能够提高GH3625合金的耐腐蚀性能。