Jelenleg minden ország aktívan kutatja és fejleszti az ultra-szuperkritikus hőálló acélt, 2007-ben az Egyesült Államok kifejlesztett egy ausztenites kopásálló lemezt, amely spontán Al2O3 védőfóliát képezhet, amely védőrétegként veszi az Al2O3-at és ellenáll. magas, 650–900 °C hőmérsékletű, és a költség alacsonyabb, mint a Ni-alapú szuperötvözeteké. Ezt követően 2010-ben Kína sikeresen kifejlesztett egy másik AFA kopásálló lemezt a hagyományos ausztenites kopásálló lemez NF709 alapösszetételének összetételének optimalizálásával, amely folyamatos sűrű Al2O3 védőréteget tud létrehozni 800 C-os vízgőz hatására. .
Az energiatermelésben és a hajóiparban használt gázturbina magas hőmérsékletű működése során a kéntartalmú tüzelőanyag elégetése és az óceán sós környezete szulfátot, oxigént és egyéb korrozív gázokat rak le lapátjain, ami felgyorsítja a pengék korróziója és a kopás jelensége. Az AFA korrózióálló kopásálló lemezének szélesebb körben történő használatához különösen szükséges a kopásállóságának és mechanizmusának tanulmányozása. A nikkel alapú K417 szuperötvözethez és a 316L-es kopásálló lemezhez képest az új AFA kopásálló lemez kiválóan ellenáll a nátrium-szulfát olvadt sóval szemben. Az S elem diffúziójának korlátozása az ötvözetben előnyösen javítja az ötvözet kopásállóságát. 1273 K hőmérsékleten az S diffúziós együtthatója Co-ban csak fele a Ni-ben lévő S diffúziós együtthatójának, ami azt jelzi, hogy a Co előnyös az ötvözet kopásállóságára. Ezért az új AFA kopólemez kopásállóságának jobb javítása érdekében meg kell vizsgálni a Co ötvözőelem kopásállóságára gyakorolt hatását.
Egy kutatóintézet új típusú AFA kopásálló lemezt választott ki, melynek kémiai összetétele (tömeghányad, %) Ni25.00, Cr18.00, Al3.00, Mo1. 50, Nb1.50, Si0.15, C0.08, B0.01, P0. 04, Hf0,15, Y0,01, Fe50,56.
Az ötvözet olvasztása nem fogyasztható vákuumívkemencével történik. Az olvasztás előtt az ívkemencét 5 × 10-3 Pa alá vákuumozzák, nagy tisztaságú argonnal töltik meg, és először a nagy tisztaságú titán tuskót olvasztják meg, hogy elnyeljék a maradék O-t. Mivel ebben az ötvözetben sokféle elem található, és az egyes elemek olvadáspontja, sűrűsége, hőtágulási sebessége és egyéb fizikai tulajdonságai meglehetősen eltérőek, az olvasztási folyamatban először az előötvözetet kell megolvasztani: 1) Mo, Nb, C, B és a Ni egy része és a magas olvadáspontú vas egy tégelybe kerül; 2) Al, Si és Cr, Co, Fe-P és a Ni, Fe egy másik részének alacsony olvadáspontja egy másik tégelyben, az Al alacsony forráspontja miatt az Al égésének elkerülése érdekében meg kell akadályozni az olvadás túlmelegedését. A fenti előötvözeteket egyenként 4-szer megolvasztják, majd egy ötvözetet szintetizálnak és 10-szer megolvasztanak. Az ötvözet megolvadása és öntése után a kopásállósági vizsgálatot hőkezelés és a mintába történő vágás után kell elvégezni. Az eredmények azt mutatják, hogy:
(1) Co elem hozzáadása az új AFA kopólemezhez bizonyos mértékig javíthatja a nátrium-szulfát olvadt só kopásállóságát.
(2) A Co elem növelheti az oxidfilmben a Cr relatív tartalmát, elősegítheti a folyamatos védő oxidfilm kialakulását, és fokozhatja az oxidfilm tapadását és sűrűsödését, késleltetheti az oxidfilm szakadási idejét, és meghosszabbíthatja. a kopásálló oltási időszak.
(3) A Co elem hatékonyan késleltetheti az S elem diffúzióját az AFA kopásálló lemezben, csökkentheti a vulkanizációs-oxidációs sebességet a kopásálló folyamatban, és így javíthatja az ötvözet kopásállóságát.
