Hastelloy N (N10003) Hastelloy
Hastelloy N-legering er et nikkelbasert høytemperaturlegeringsmateriale som brukes i smeltede saltreaktorer. Den har utmerket korrosjonsbestandighet, motstand mot nøytronstråling og gode mekaniske egenskaper ved høy temperatur.
Imidlertid nådde reaktorens utløpstemperatur 750 grader, og oversteg den tillatte temperaturen for Hastelloy N-legering på 704 grader, noe som betyr at legeringen ikke kan fungere stabilt i et 750 graders smeltet saltmiljø på lenge. Derfor er det et presserende behov for å optimalisere Hastelloy N-legeringen for å møte kravene til reaktorer med smeltet salt med høyere temperatur.
Siden Mn-elementet har fordelene med å stabilisere austenitt og forbedre oksidasjonsmotstanden i høytemperaturlegeringer, tar denne artikkelen Hastelloy N-legering som forskningsmål. Ved å designe og tilberede Hastelloy N-legeringer med forskjellig Mn-innhold, og bruke optisk mikroskop (OM) og skanning. Påvirkningen av Mn-innhold på mikrostrukturen, mekaniske egenskaper og oksidasjonsegenskaper til HastelloyN-legeringen ble studert ved bruk av eksperimentelle analysemetoder som elektronmikroskop (SEM) +EDS+EBSD), universal strekkmaskin, røntgendiffraktometer (XRD) og elektronsonde (EPMA). . Følgende forskningsresultater ble oppnådd:
(1) Tilsetning av Mn-element kan fremme foredlingen av Hastelly N-legeringskorn, øke antall separerte karbider, og karbidene kondenserer gradvis til blokker og lange kjeder, og samler seg ved korngrensene.
(2) Når den strekkes ved romtemperatur, er strekkstyrken til legeringen 0.5Mn dårlig. Når Mn-innholdet overstiger 1 vekt%, forbedres strekkfastheten. Groper og trinnlignende teksturer vises på bruddoverflaten. Oppsprekkingsmetoden er sammensatt av spalteoppsprekking og motstandsdyktig oppsprekking. Blandingen sprekker. Når strukket ved høy temperatur på 850 grader, har Mn ingen åpenbar effekt på strekkstyrken til legeringen. Smøremiddelkrystallplan vises på bruddoverflaten, og sprekkemetoden er intergranulær sprø sprekkdannelse.
(3) Når Mn-innholdet øker, forbedres legeringens antioksidantegenskaper. Ved 700 grader har legeringen med 1 vekt% Mn-innhold den beste oksidasjonsmotstanden, og oksidasjonshastigheten er 25,9 % lavere enn for 0Mn-legeringen. Ved 850 grader har legeringen med 0,75 vekt% Mn-innhold den beste oksidasjonsmotstanden, og oksidasjonshastigheten er 52,1% lavere enn 0Mn-legeringen.
(4) Oksydfilmen har en lagdelt struktur. Etter oksidasjon ved 700 grader /200t, deles oksidfilmen til alle legeringer i to lag. Det ytre laget er NiO, Fe2O3 og andre oksider, og det indre laget er Cr2O3, MoOz og NiMn2O4 og andre oksider. Overflaten på legeringen Det er ingen åpenbar dråpe, og NiO-laget er intakt og tett. Når Mn-innholdet øker, blir oksidlaget i legeringen gradvis tynnere. Etter oksidasjon ved 850 grader / 100 timer, deles oksidfilmen til en legering med et Mn-innhold på 0 ~ 0,2 vekt% i tre lag. Det ytre laget er hovedsakelig NiO, det midtre laget er NiO, NiMn2O4 og andre komposittoksider, og det indre laget er Cr2O3, MoO2 og andre oksider. Materiale; For legeringer med et Mn-innhold på 0 ~ 0,2 vekt% er oksidfilmen delt i to lag, det ytre laget er NiO og en liten mengde NiFeO4, NiMn2O4, og det indre laget er Cr2O3, MoO2 og andre oksider. Når Mn-innholdet øker, svekkes det indre oksidasjonsfenomenet til legeringen gradvis.
(5) Tilsetning av Mn kan fremme dannelsen av et NiMn2O4-spinellbeskyttende lag mellom NiO og matrisen, effektivt forhindre inntrenging av omverdenen og utadspredning av legeringselementer, og forbedre antioksidasjonsytelsen til legeringen.
Hastelloy N har utmerket motstand mot termisk fluorsaltoksidasjon ved 704-871 grad, og har utmerket antioksidantkapasitet i luften. Den har god motstand mot aldring og sprøhet, og har gode bearbeidingsegenskaper.
Bruk: Beholder for smeltet fluorsalt
