För närvarande forskar och utvecklar alla länder aktivt ultra-superkritiskt värmebeständigt stål, 2007 utvecklade USA en austenitisk slitstark platta som spontant kan bilda en Al2O3 skyddsfilm, som tar Al2O3 som ett skyddande lager och tål höga temperaturer på 650 ~ 900 grader C, och kostnaden är lägre än för Ni-baserade superlegeringar. Därefter, 2010, utvecklade Kina framgångsrikt en annan AFA-nötningsbeständig platta genom kompositionsoptimering på grundkompositionen av den traditionella austenitiska slitstarka plattan NF709, som kan generera ett kontinuerligt tätt Al2O3-skyddsskikt under tillstånd av vattenånga vid 800 grader C. .
I processen med högtemperaturdrift av gasturbinen som används i kraftgenerering och fartygsindustri kommer förbränningen av svavelhaltigt bränsle och havets salta miljö att avsätta sulfat, syre och andra frätande gaser på dess blad, vilket kommer att orsaka accelererad korrosion av bladen och nötningsfenomen. För att göra AFA korrosionsbeständig slitstark platta mer användbar, är det särskilt nödvändigt att studera dess slitstyrka och mekanism. Jämfört med nickelbaserad K417-superlegering och 316L slitstark plåt, har den nya AFA-nötningsbeständiga plåten utmärkt motstånd mot natriumsulfatsmälta salt. Att begränsa diffusionen av S-element i legeringen är fördelaktigt för att förbättra legeringens slitstyrka. Vid 1273K är diffusionskoefficienten för S i Co bara hälften av S i Ni, vilket indikerar att Co är fördelaktigt för legeringens slitstyrka. Därför, för att bättre förbättra slitstyrkan hos den nya AFA-slitplattan, är det nödvändigt att studera inverkan av legeringselement Co på dess slitstyrka.
En forskningsinstitution valde en ny typ av AFA-nötningsbeständig platta, dess kemiska sammansättning (massfraktion, %) är Ni25.00, Cr18.00, Al3.00, Mo1. 50, Nb1.50, Si0.15, C0.08, B0.01, P0. 04, Hf0,15, Y0,01, Fe50,56.
Legeringen smälts av icke förbrukningsbar vakuumbågsugn. Före smältning dammsugs ljusbågsugnen till under 5×10-3Pa, fylld med argon med hög renhet, och titangöt av hög renhet smälts först för att absorbera kvarvarande O. Eftersom det finns många typer av grundämnen i denna legering, och smältpunkten, densiteten, termisk expansionshastighet och andra fysikaliska egenskaper för varje element är helt olika, det är nödvändigt att smälta förlegeringen först i smältprocessen: 1) Mo, Nb, C, B och en del av Ni och Fe med hög smältpunkt placeras i en degel; 2) Låg smältpunkt av Al, Si och Cr, Co, Fe-P och en annan del av Ni, Fe i en annan degel, på grund av den låga kokpunkten för Al, bör smältning förhindras från att överhettas för att undvika att Al bränns. Ovanstående förlegeringar smälts 4 gånger vardera, och sedan syntetiseras en legering och smälts 10 gånger. Efter att legeringen har smälts och gjuts utförs slitstyrketestet efter värmebehandling och skärning i provet. Resultaten visar att:
(1) Att lägga till Co-element till den nya AFA-slitplattan kan förbättra slitstyrkan hos smält salt av natriumsulfat i viss utsträckning.
(2) Co-elementet kan öka det relativa innehållet av Cr i oxidfilmen, främja bildandet av en kontinuerlig skyddande oxidfilm och förbättra vidhäftningen och förtätningen av oxidfilmen, fördröja brotttiden för oxidfilmen och förlänga den slitstarka ympningsperioden.
(3) Co-elementet kan också effektivt fördröja diffusionen av S-element i den slitstarka AFA-plattan, minska vulkaniseringsoxidationshastigheten i den slitstarka processen och därmed förbättra legeringens slitstyrka.
