低膨(peng)脹(zhang)Thermo-Span高(gao)(gao)(gao)溫(wen)合(he)(he)金(jin)主(zhu)要(yao)(yao)用做(zuo)現代發(fa)動(dong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)薄壁(bi)靜子(zi)結構部件，可減小(xiao)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)間隙，降(jiang)低重(zhong)量(liang)，提高(gao)(gao)(gao)燃(ran)油效(xiao)力。發(fa)動(dong)機(ji)(ji)在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)（650℃）及燃(ran)氣腐蝕條件下的(de)(de)(de)(de)服役(yi)過(guo)(guo)程中(zhong)受工業污染(ran)、海(hai)洋氣氛以及燃(ran)料燃(ran)燒(shao)時產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)硫酸鹽、鹵(lu)化物(wu)等(deng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)腐蝕，導致過(guo)(guo)早(zao)失效(xiao)。改進型Thermo-Span合(he)(he)金(jin)通(tong)(tong)過(guo)(guo)降(jiang)Cr提Al，并(bing)添加(jia)微量(liang)的(de)(de)(de)(de)B，具有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)綜(zong)合(he)(he)力學(xue)性能(neng)(neng)和較(jiao)高(gao)(gao)(gao)水平的(de)(de)(de)(de)抗(kang)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)氧化性能(neng)(neng)。Cr和Al都是提高(gao)(gao)(gao)合(he)(he)金(jin)抗(kang)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)氧化和熱(re)腐蝕性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)元素，但高(gao)(gao)(gao)Cr含(han)量(liang)使合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)熱(re)膨(peng)脹(zhang)系數(shu)(shu)增大，而適當提高(gao)(gao)(gao)Al含(han)量(liang)對熱(re)膨(peng)脹(zhang)系數(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)影響較(jiao)小(xiao)。研究人員通(tong)(tong)過(guo)(guo)降(jiang)Cr提Al并(bing)添加(jia)微量(liang)B，探討改進型Thermo-Span合(he)(he)金(jin)650℃的(de)(de)(de)(de)腐蝕行為。
用真空感應爐冶煉標準(zhun)成分(fen)(fen)和改進型Thermo-Span合金(jin)，澆注成10kg合金(jin)錠。標準(zhun)合金(jin)的成分(fen)(fen)（質量(liang)(liang)分(fen)(fen)數，%）：Ni24.5，Co29，Nb4.8，Ti0.85，Si0.45，Cr5.5，Al0.45，B0.004，Fe余量(liang)(liang)。改進型合金(jin)保持標準(zhun)合金(jin)其他元(yuan)素(su)含(han)量(liang)(liang)不變，Cr含(han)量(liang)(liang)由(you)5.5%降低到(dao)3.0%，Al含(han)量(liang)(liang)由(you)0.45增加到(dao)1.5%，并(bing)加入了0.5%B。
鑄錠經1160℃×20h的(de)均勻化處理后，采(cai)用相同的(de)鍛造(zao)工藝，控制相同的(de)鍛造(zao)條件(jian)，鍛成截面為(wei)16×16mm的(de)方(fang)料，并(bing)對鍛棒進行標(biao)準熱(re)處理：1093℃×1h，空冷(leng)，720℃×8h，以55℃/h爐冷(leng)至620℃，620℃×8h，空冷(leng)。
將(jiang)腐(fu)(fu)蝕試(shi)樣打(da)磨平(ping)(ping)整光亮，丙(bing)酮清洗吹(chui)干。在(zai)(zai)實(shi)驗過程中樣品表(biao)面(mian)涂約2～5 mg/cm2、質(zhi)量(liang)分數為75%的(de)Na2SO4+25%NaCl混合鹽，在(zai)(zai)650℃將(jiang)剛玉坩堝(guo)燒成(cheng)恒重，將(jiang)涂鹽后(hou)的(de)試(shi)樣置于坩堝(guo)中，稱(cheng)量(liang)總質(zhi)量(liang)。在(zai)(zai)箱式電(dian)阻(zu)爐中進行(xing)650℃腐(fu)(fu)蝕實(shi)驗，每間隔10h取出，使用萬分之一精度天平(ping)(ping)稱(cheng)量(liang)，試(shi)樣稱(cheng)三次取平(ping)(ping)均值，繪制腐(fu)(fu)蝕增重曲(qu)線。用掃描電(dian)鏡觀察和(he)分析試(shi)樣表(biao)面(mian)與剖面(mian)的(de)形貌和(he)成(cheng)分。試(shi)驗結果(guo)表(biao)明：
（1）Thermo-Span合金降Cr提Al后在650℃熱腐蝕增重小于標準合金的熱腐蝕增重，在腐蝕初期（＜10h）改進型合金腐蝕增重緩慢，而標準合金增重較快；10h時改進型合金比標準合金腐蝕增重低一個數量級。10h以后，改進型合金的腐蝕增重開始增加，在70～100h時改進型合金熱腐蝕增重率只有標準合金的一半。
（2）Thermo-Span合金在650℃腐蝕100h形成的腐蝕層，包括氧化外層、次外層和硫化物層三部分。外層富Fe、Co和O，形成Fe和Co的氧化物，還有少量的Cr的氧化物。標準合金形成較厚的內硫層，外層疏松。而改進型合金形成的硫化物靠近外層，數量明顯減少，外層致密。
（3）合(he)金(jin)腐蝕(shi)后次表層形成(cheng)密(mi)集的(de)Al的(de)氧化(hua)物層，Cr、Al的(de)聯合(he)作用抑制了合(he)金(jin)硫化(hua)物層的(de)形成(cheng)，阻(zu)止了氧的(de)向內擴散(san)和(he)合(he)金(jin)元素向外擴散(san)，降低了合(he)金(jin)的(de)腐蝕(shi)速率，提(ti)高(gao)了合(he)金(jin)的(de)抗熱腐蝕(shi)性能。