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为改善服役于高温含氯环境中的合金或涂层的耐蚀性能,提高该工况下设备运行效率,降低原以镍基高温合金Inconel625为主的传统合金成本,提高性价比,本论文选取高Ni、Cr含量的Fe基超级奥氏体合金904L作为基体材料,在高温含氯环境中表现出较好耐蚀性的Ti、Al、Nb元素作为改性元素,采用真空电弧熔炼工艺以及热压结合真空电弧熔炼工艺,分别制备了Ti改性904L合金（904L:Ti）、Al改性904L合金（904L:Al）、Al Fe Ni Mo Nb改性904L（904L:Al Fe Ni Mo Nb）高熵合金以及与其组成元素相同的Al Fe2.5Ni Mo Nb Cr高熵合金。在N2-2.6 vol.%CO2-1.3 vol.%O2-2700 vppm HCl气氛下,分别对所得合金在600℃、700℃和800℃开展55 h高温氯腐蚀实验。通过对合金腐蚀过程中热力学、动力学参数的计算,腐蚀产物表面、截面形貌及成分的分析,考察合金的高温氯腐蚀特征,分析其腐蚀机理。主要结论如下:（1）通过高温氯腐蚀过程热力学计算,理论分析了合金的高温氯腐蚀过程、腐蚀产物的种类以及分布情况。在氧化性含氯气氛中,首先发生合金元素的氧化反应,得到相应的金属氧化物。同时,可能出现的金属氯氧化物易于发生进一步氧化,形成金属氧化物。Cl元素较难直接与氧化物发生反应,而是透过腐蚀产物层到达腐蚀层/基体界面,与金属元素发生氯化反应。生成的金属氯化物不断向气体/腐蚀层界面方向扩散并被氧化,同时释放出Cl2。由于浓度梯度的存在,Cl2将返回至腐蚀层/基体界面,开始新一轮腐蚀过程。在腐蚀产物中,Ti O2、Al2O3保护性腐蚀产物层倾向于在靠近基体处形成,而Fe的氧化物则易于在腐蚀产物的表层形成。（2）添加10 at.%Ti的904L改性合金中形成了Cr13Fe35Ni3Ti7及少量的Fe Ni3、Fe Ti和Ni3Ti金属间化合物。Ti改性904L合金中金属间化合物在晶界的析出有利于阻碍氯离子沿晶界的扩散和腐蚀。随着腐蚀温度的升高,合金的质量变化减小。经800℃、55 h的腐蚀,Ti改性904L合金的增重量为-0.44 mg/cm~2。Ti的高氧化活性及其氯化物氧化时所需的较低氧分压,促进了改性合金在腐蚀过程中保护性Ti O2层的形成。最终,Ti改性904L合金在高温氯腐蚀过程中通过形成保护性Ti O2/Cr2O3双层氧化膜,获得远高于904L合金的耐高温氯腐蚀性能。（3）Al元素的添加使904L合金的主要物相由奥氏体?相逐渐转变为含Al金属间化合物相。在700℃、800℃温度下,Al改性904L合金的腐蚀动力学曲线基本符合抛物线规律。当Al含量为5 at.%时,腐蚀产物中不足以形成保护性的Al2O3层,反而因Al的高活性,加快了合金的腐蚀速率;当Al含量为20 at.%时,改性904L合金(904L:Al0.20)获得最佳耐蚀性,且腐蚀温度越高,其耐蚀性能的稳定性优势越明显。经800℃、55 h的腐蚀,904L:Al0.20合金的增重量为0.0625mg/cm~2,腐蚀速率常数为0.014 mg/(cm~2·h1/3)。Al的有效添加,使其改性904L合金在高温氯腐蚀过程中通过形成保护性Al2O3/Cr2O3双层氧化膜,获得远高于904L合金的耐高温氯腐蚀性能。（4）与904L和Al Fe Ni Mo Nb合金不同,904L:Al Fe Ni Mo Nb高熵合金获得树枝晶组织。与Inconel625合金的腐蚀特征相似,904L:Al Fe Ni Mo Nb高熵合金的腐蚀层/基体界面较平整,腐蚀过程均匀进行。由Al2O3、Cr2O3混合氧化物构成的腐蚀产物层具有较强的耐蚀性,可抑制Cl元素的进一步腐蚀,有效保护合金基体。当腐蚀温度为600℃、700℃和800℃时,904L:Al Fe Ni Mo Nb高熵合金均表现出较高的耐高温氯腐蚀性能,且随着腐蚀温度的变化,该合金获得最稳定的腐蚀动力学特性。经800℃、55 h的腐蚀,904L:Al Fe Ni Mo Nb高熵合金的增重量为-0.01136 mg/cm~2。（5）制备了高性价比的、具有BCC结构的Al Fe2.5Ni Mo Nb Cr高熵合金。高熵特性及细化、均匀的微观形貌,有利于该合金获得较高的耐氯腐蚀性能。合金的高温氯腐蚀动力学曲线大致符合抛物线规律。Al Fe2.5Ni Mo Nb Cr高熵合金的腐蚀速率常数低于Al Fe Ni Mo Nb合金,与Inconel625处于同一数量级。经800℃、55 h的腐蚀,Al Fe2.5Ni Mo Nb Cr高熵合金的增重量为0.59524 mg/cm~2。在Al Fe2.5Ni Mo Nb Cr高熵合金腐蚀过程中,贫Cr区各元素分散均匀,促进了连续Al2O3层的形成。基体中与腐蚀层连接的、树枝状分布的Al2O3通过“氧化物钉扎”机理改善了腐蚀层的粘附性。与形成单一Cr2O3腐蚀层的Inconel625合金相比,获得Al2O3/Cr2O3双腐蚀层结构的Al Fe2.5Ni Mo Nb Cr高熵合金在更长时间或更高温度的氯腐蚀条件下,有望获得更好的耐蚀性能。（6）经热力学计算选定的改性元素Ti、Al对于904L合金的高温氯腐蚀性均起到明显的改善作用,其中Al元素的作用更为优异。金属间化合物的形成改变了904L基体合金的组成和组织形貌,并通过稳定的Ti O2或Al2O3的形成,提高了腐蚀产物层对基体的保护性。以Al改性904L合金的组成元素为基础设计的高熵合金相比于传统镍基高温合金具有较高性价比。高熵合金耐蚀性的提高由细化、均匀的微观形貌和保护性Al2O3产物层的形成决定。腐蚀温度越高,高熵合金在含氯环境中的稳定性优势越明显,并有望在更高温度获得优于Inconel625合金的耐蚀性。所得改性合金的耐高温氯腐蚀性顺序为904L:Al0.20＞904L:Al Fe Ni Mo Nb＞Al Fe2.5Ni Mo Nb Cr＞904L:Ti。对于Al改性904L合金腐蚀表面中形成的缺陷（孔隙）,可通过优化合金的制备工艺从而减少基体合金的缺陷得到改善。高熵合金在更高温度下的耐蚀性值得期待。