Hastelloy N (N10003) Хастеллой
Сплав Hastelloy N — це високотемпературний сплав на основі нікелю, який використовується в реакторах з розплавленою сіллю. Має чудову корозійну стійкість, стійкість до нейтронного випромінювання та хороші високотемпературні механічні властивості.
Однак температура на виході з реактора досягла 750 градусів, перевищивши допустиму температуру сплаву Hastelloy N 704 градуси, що означає, що сплав не може стабільно працювати в середовищі розплавленої солі 750 градусів протягом тривалого часу. Таким чином, існує нагальна потреба оптимізувати сплав Hastelloy N, щоб відповідати вимогам високотемпературних реакторів з розплавленими солями.
Оскільки елемент Mn має переваги у стабілізації аустеніту та покращенні стійкості до окислення у високотемпературних сплавах, у цій статті об’єктом дослідження є сплав Hastelloy N. Шляхом розробки та підготовки сплавів Hastelloy N з різним вмістом Mn, а також використанням оптичного мікроскопа (OM) і сканування. Вплив вмісту Mn на мікроструктуру, механічні властивості та властивості окиснення сплаву HastelloyN вивчали за допомогою методів експериментального аналізу, таких як електронний мікроскоп (SEM). +EDS+EBSD), універсальна розтяжна машина, рентгенівський дифрактометр (XRD) та електронний зонд (EPMA). . Отримано наступні результати дослідження:
(1) Додавання елемента Mn може сприяти подрібненню зерен сплаву Hastelly N, збільшенню кількості відокремлених карбідів, і карбіди поступово конденсуються в блоки та довгі ланцюги та збираються на межах зерен.
(2) При розтягуванні при кімнатній температурі міцність на розрив сплаву 0.5Mn низька. Коли вміст Mn перевищує 1 мас.%, міцність на розрив покращується. На поверхні зламу з'являються ямочки і ступінчасті текстури. Метод розтріскування складається з розтріскування відколу та стійкого розтріскування. Суміш тріскається. При розтягуванні при високій температурі 850 градусів Mn не має явного впливу на міцність сплаву на розрив. На поверхні зламу з'являються площини кристалів мастила, а метод розтріскування - міжкристалічний крихкий розтріскування.
(3) Зі збільшенням вмісту Mn покращуються антиоксидантні властивості сплаву. При 700 градусах сплав із вмістом Mn 1% має найкращу стійкість до окислення, а швидкість окислення на 25,9% нижча, ніж у сплаву 0Mn. При 850 градусах сплав із вмістом Mn 0,75 мас.% має найкращу стійкість до окислення, а швидкість окислення на 52,1% нижча, ніж у сплаву 0Mn.
(4) Оксидна плівка має шарувату структуру. Після окислення при 700 градусів /200год оксидна плівка всіх сплавів розділяється на два шари. Зовнішній шар - NiO, Fe2O3 та інші оксиди, а внутрішній шар - Cr2O3, MoOz і NiMn2O4 та інші оксиди. Поверхня сплаву Немає явного падіння, а шар NiO є цілим і щільним. Зі збільшенням вмісту Mn оксидний шар сплаву поступово стає тоншим. Після окислення при 850 градусів / 100 годин оксидна плівка сплаву з вмістом Mn 0 ~ 0,2 мас.% ділиться на три шари. Зовнішній шар в основному складається з NiO, середній шар - NiO, NiMn2O4 та інші складні оксиди, а внутрішній шар - Cr2O3, MoO2 та інші оксиди. матеріал; Для сплавів із вмістом Mn 0~0,2 мас.% оксидна плівка розділена на два шари, зовнішній шар - NiO і невелика кількість NiFeO4, NiMn2O4, а внутрішній шар - Cr2O3, MoO2 та інші оксиди. Зі збільшенням вмісту Mn явище внутрішнього окислення сплаву поступово слабшає.
(5) Додавання Mn може сприяти утворенню захисного шару шпінелі NiMn2O4 між NiO та матрицею, ефективно запобігаючи проникненню зовнішнього світу та зовнішній дифузії легуючих елементів, а також покращуючи антиокислювальні властивості сплаву.
Hastelloy N має чудову стійкість до термічного окислення фторидної солі за 704-871 ступеня та має чудову антиоксидантну здатність у повітрі. Він має гарну стійкість до старіння та крихкості, а також має хороші властивості обробки.
Застосування: Ємність для розплавленої фторидної солі
