與內陸大氣相比，海洋大氣濕度大，含鹽量高，因此材料在海洋大氣環境中更易產生腐蝕。海洋大氣中的含鹽粒子沉積在艦載航空發動機壓氣機葉片表面，會產生吸濕潮解作用，增大金屬表面液膜的電導率，加之氯離子自身的強侵蝕性，葉片的電化學腐蝕加劇。此外，在一些工業發達的沿海地區，大氣中還含有SO2、Cl2、CO2、CO和氮氧化物等污染物，這進一步加劇了葉片的電化學腐蝕。

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采用GH2150A（原始態）和GH2150A+化學鈍化（鈍化態）兩種狀態的高壓壓氣機葉片進行試驗，化學鈍化按照HBZ 83-1984《不銹鋼酸洗鈍化處理工藝》進行。

 酸性鹽霧試驗按GJB 150.11A-2009《軍用裝備實驗室環境試驗方法》進行，試驗儀器為Q-FOG型鹽霧試驗箱。鹽霧制備采用(5±1)% NaCl溶液，用硫酸或氫氧化鈉調節其pH為3.5±0.5，單次循環周期為48小時（24小時連續噴霧和24小時干燥），循環次數為4次（共計192小時）。

酸性大氣試驗按GJB 150.28-2009《不銹鋼酸洗鈍化處理工藝》進行，采用鹽酸或氫氧化鈉調節溶液pH為3.5±0.5，試驗溫度為(35±2) ℃，溶液沉降率（80 cm²試片）為(1~3) mL/h，單次循環周期為噴霧2小時、貯存7天，共進行4個周期（680小時）。

600 ℃涂鹽熱腐蝕試驗按HB 20401-2016《軍用裝備實驗室環境試驗方法 第11部分：鹽霧試驗》進行，試驗用鹽為5% NaCl+95% Na2SO4，鹽在試樣表面的沉積量為(30±5) g/m²，采用DC-B8/11型智能箱式高溫爐保溫20小時后取出冷卻，水洗去除表面鹽，干燥后稱量，然后重新涂鹽進行下一周期試驗，共計5個周期（100小時）。

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圖1 原始態葉片經192小時酸性鹽霧腐蝕試驗前后的表面宏觀形貌

圖2 原始態葉片經過680小時酸性大氣腐蝕試驗前后的表面宏觀形貌

由圖1和圖2可見，經過192小時酸性鹽霧試驗后，原始態葉片表面無明顯變化；經過680小時酸性大氣腐蝕試驗后，原始態葉片表面也無明顯變化。可見GH2150A葉片經過酸性鹽霧或酸性大氣腐蝕后，表面未出現腐蝕，表現出良好的耐酸性鹽霧和酸性大氣腐蝕性能。

GH2150A 葉片的工作溫度約為600 ℃，當腐蝕性鹽類沉積在此類熱端部件上時，葉片表面將被一層離子態熔鹽覆蓋，會發生熱腐蝕。因此，按照HB 20401-2016《涂鹽熱腐蝕試驗方法》對GH2150A葉片進行600 ℃涂鹽熱腐蝕試驗，探究葉片的腐蝕情況。

圖3 原始態葉片經不同時間600 ℃涂鹽熱腐蝕試驗后的表面形貌

由圖3可見，試驗前葉片表面呈金屬光澤，經過20小時600 ℃涂鹽熱腐蝕試驗后，葉片出現紅色腐蝕斑點，隨著試驗時間的延長，腐蝕斑點增加，經過60小時試驗后，整個葉片發生腐蝕。

表1 原始態葉片涂鹽熱腐蝕試驗過程中的質量變化

由表1可見，600 ℃涂鹽熱腐蝕試驗的前60小時，葉片的平均質量呈增加趨勢，之后（60~100小時）葉片的質量變化不明顯。這是因為試驗前期（0~60小時），GH2150A葉片的腐蝕處于加速階段，葉片表面形成大量腐蝕產物，60小時后腐蝕趨于平穩。

GH2150A葉片在涂鹽后的保溫過程中，葉片與表面的沉積鹽及周圍工作氣體發生綜合作用，產生熱腐蝕。

根據SIMONS等提出的硫化-氧化機理模型，堿金屬鹽Na2SO4誘導的熱腐蝕過程由硫化物共晶加速氧化循環進行。雖然600 ℃還未達到沉積鹽膜的熔點，但可在局部區域形成低熔點的金屬氧化物-金屬硫酸鹽共晶或低熔點復合硫酸鹽，從而導致低溫熱腐蝕。

GH2150A葉片為Fe-Ni-Cr沉淀硬化型高溫合金，在試驗條件下可生成Cr2O3保護層，但其在暫態氧化階段生成的Fe氧化物會轉變為硫酸鹽，并與表面涂覆的NaCl+Na2SO4鹽層反應，形成低熔點的Na-Fe熔融復合硫酸鹽，這種熔鹽一旦形成，Fe和Cr都將參加反應，Cr2O3保護層遭到破壞，因此在試驗20小時時可觀察到葉片表面局部出現紅色腐蝕斑點，葉片進入加速腐蝕階段。隨著表層金屬逐漸被腐蝕產物覆蓋，開始進入穩態階段，60小時后葉片質量變化不明顯。

圖4 鈍化態葉片經192小時酸性鹽霧腐蝕試驗前后的表面宏觀形貌

圖5 鈍化態葉片經酸性大氣腐蝕試驗前后的表面宏觀形貌

由圖4和圖5可見，經過192小時酸性鹽霧試驗后，鈍化態葉片表面基本無變化；經過680小時酸性大氣試驗后，鈍化態葉片表面也無明顯變化，即鈍化態葉片經過酸性鹽霧或酸性大氣后，表現出良好的耐酸性鹽霧和酸性大氣腐蝕性能。

圖6 鈍化態葉片經600 ℃涂鹽熱腐蝕試驗前后的表面形貌

由圖6可見，與原始態葉片相似，鈍化態葉片經過20小時涂鹽熱腐蝕試驗，出現紅色腐蝕斑點，并隨著試驗時間的延長，腐蝕加重，經過60小時腐蝕后，整個葉片均被腐蝕。

表2 鈍化態試樣經不同時間涂鹽熱腐蝕試驗的平均質量變化

由表2可見，鈍化態葉片在試驗前期（0~60小時）的平均質量呈增加趨勢，試驗超過60小時后，質量變化減緩，表明試驗的前60小時為鈍化態葉片加速腐蝕階段，此時葉片表面形成大量腐蝕產物，60小時之后腐蝕趨于平穩。

對兩種狀態葉片經涂鹽熱腐蝕試驗后的試樣進行堿洗，并測量堿洗后試樣的平均質量損失，結果表明GH2150A葉片的質量損失為0.0076 g，鈍化態試樣的質量損失較小，為0.0051 g。化學鈍化處理可以使金屬表面形成一層鈍化膜，在一定程度上阻礙了腐蝕。

此外，對比表1和表2中經20小時涂鹽熱腐蝕后試樣的質量變化可見，鈍化態葉片比原始態葉片的腐蝕質量增加小，說明葉片經化學鈍化后，腐蝕相對較輕，然而，化學鈍化對試樣600 ℃涂鹽熱腐蝕的防護作用有限，不能起到明顯的防護效果。

結論