Προς το παρόν, όλες οι χώρες ερευνούν ενεργά και αναπτύσσουν εξαιρετικά υπερκρίσιμο χάλυβα ανθεκτικό στη θερμότητα, το 2007, οι Ηνωμένες Πολιτείες ανέπτυξαν μια ωστενιτική πλάκα ανθεκτική στη φθορά που μπορεί να σχηματίσει αυθόρμητα μια προστατευτική μεμβράνη Al2O3, η οποία παίρνει το Al2O3 ως προστατευτικό στρώμα και μπορεί να αντέξει υψηλές θερμοκρασίες 650 ~ 900 βαθμούς C και το κόστος είναι χαμηλότερο από αυτό των υπερκραμάτων με βάση το Ni. Στη συνέχεια, το 2010, η Κίνα ανέπτυξε επιτυχώς μια άλλη πλάκα AFA ανθεκτική στη φθορά μέσω βελτιστοποίησης σύνθεσης στη βασική σύνθεση της παραδοσιακής ωστενιτικής ανθεκτικής στη φθορά πλάκας NF709, η οποία μπορεί να δημιουργήσει ένα συνεχές πυκνό προστατευτικό στρώμα Al2O3 υπό συνθήκες υδρατμών στους 800 βαθμούς C. .
Κατά τη διαδικασία της λειτουργίας του αεριοστρόβιλου σε υψηλή θερμοκρασία που χρησιμοποιείται στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και στη ναυπηγική βιομηχανία, η καύση του καυσίμου που περιέχει θείο και το αλμυρό περιβάλλον του ωκεανού θα εναποθέσει θειικό άλας, οξυγόνο και άλλα διαβρωτικά αέρια στα πτερύγια του, τα οποία θα προκαλέσουν επιτάχυνση διάβρωση των λεπίδων και φαινόμενο φθοράς. Προκειμένου να χρησιμοποιηθεί ευρύτερα η ανθεκτική στη φθορά πλάκα AFA στη διάβρωση, είναι ιδιαίτερα απαραίτητο να μελετηθεί η αντοχή και ο μηχανισμός της στη φθορά. Σε σύγκριση με το υπερκράμα K417 με βάση το νικέλιο και την ανθεκτική στη φθορά πλάκα 316L, η νέα ανθεκτική στη φθορά πλάκα AFA έχει εξαιρετική αντοχή στο λιωμένο άλας θειικού νατρίου. Ο περιορισμός της διάχυσης του στοιχείου S στο κράμα είναι ευεργετικός για τη βελτίωση της αντοχής στη φθορά του κράματος. Στα 1273K, ο συντελεστής διάχυσης του S σε Co είναι μόνο ο μισός από αυτόν του S σε Ni, υποδεικνύοντας ότι το Co είναι ευεργετικό για την αντίσταση στη φθορά του κράματος. Επομένως, για να βελτιωθεί καλύτερα η αντοχή στη φθορά της νέας πλάκας φθοράς AFA, είναι απαραίτητο να μελετηθεί η επίδραση του στοιχείου κράματος Co στην αντοχή του στη φθορά.
Ένα ερευνητικό ίδρυμα επέλεξε έναν νέο τύπο πλάκας AFA ανθεκτικής στη φθορά, η χημική του σύνθεση (κλάσμα μάζας, %) είναι Ni25.00, Cr18.00, Al3.00, Mo1. 50, Nb1.50, Si0.15, C0.08, B0.01, P0. 04, Hf0,15, Y0,01, Fe50,56.
Το κράμα τήκεται από μη αναλώσιμο κλίβανο τόξου κενού. Πριν από την τήξη, ο κλίβανος τόξου αναρροφάται με ηλεκτρική σκούπα κάτω από 5×10-3Pa, γεμίζεται με αργό υψηλής καθαρότητας και τήκεται πρώτα ράβδος τιτανίου υψηλής καθαρότητας για να απορροφήσει το υπολειμματικό Ο. Επειδή υπάρχουν πολλά είδη στοιχείων σε αυτό το κράμα, και το σημείο τήξης, η πυκνότητα, ο ρυθμός θερμικής διαστολής και άλλες φυσικές ιδιότητες κάθε στοιχείου είναι αρκετά διαφορετικές, είναι απαραίτητο να λιώσει πρώτα το προκράμα στη διαδικασία τήξης: 1) Mo, Nb, C, B και ένα μέρος Ni και Fe με υψηλό σημείο τήξης τοποθετούνται σε χωνευτήριο. 2) Χαμηλό σημείο τήξης Al, Si και Cr, Co, Fe-P και άλλο μέρος Ni, Fe σε άλλο χωνευτήριο, λόγω του χαμηλού σημείου βρασμού του Al, η τήξη θα πρέπει να αποφευχθεί από την υπερθέρμανση για να αποφευχθεί η καύση του Al. Τα παραπάνω προκράματα τήκονται 4 φορές το καθένα και στη συνέχεια συντίθεται ένα κράμα και τήκεται 10 φορές. Αφού το κράμα λιώσει και χυθεί, η δοκιμή αντοχής στη φθορά πραγματοποιείται μετά από θερμική επεξεργασία και κοπή στο δείγμα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι:
(1) Η προσθήκη στοιχείου Co στη νέα πλάκα φθοράς AFA μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη φθορά του τηγμένου άλατος θειικού νατρίου σε κάποιο βαθμό.
(2) Το στοιχείο Co μπορεί να αυξήσει τη σχετική περιεκτικότητα σε Cr στο φιλμ οξειδίου, να προάγει το σχηματισμό μιας συνεχούς προστατευτικής μεμβράνης οξειδίου και να ενισχύσει την πρόσφυση και την πυκνότητα του φιλμ οξειδίου, να καθυστερήσει το χρόνο θραύσης του φιλμ οξειδίου και να παρατείνει την ανθεκτική στη φθορά περίοδο εμβολιασμού.
(3) Το στοιχείο Co μπορεί επίσης να καθυστερήσει αποτελεσματικά τη διάχυση του στοιχείου S στην ανθεκτική στη φθορά πλάκα AFA, να μειώσει τον ρυθμό βουλκανισμού-οξείδωσης στη διαδικασία αντίστασης στη φθορά και έτσι να βελτιώσει την αντίσταση στη φθορά του κράματος.







