Hastelloy N (N10003) Hastelloy
Hastelloy N legura je visokotemperaturni legirani materijal na bazi nikla koji se koristi u reaktorima rastaljene soli. Ima izvrsnu otpornost na koroziju, otpornost na neutronsko zračenje i dobra mehanička svojstva pri visokim temperaturama.
Međutim, izlazna temperatura reaktora dosegnula je 750 stupnjeva, premašivši dopuštenu temperaturu legure Hastelloy N od 704 stupnjeva, što znači da legura ne može dugo raditi stabilno u okruženju rastaljene soli na 750 stupnjeva. Stoga postoji hitna potreba za optimiziranjem Hastelloy N legure kako bi se zadovoljili zahtjevi reaktora rastaljene soli na višim temperaturama.
Budući da element Mn ima prednosti stabilizacije austenita i poboljšanja otpornosti na oksidaciju u visokotemperaturnim legurama, ovaj članak uzima leguru Hastelloy N kao cilj istraživanja. Dizajniranjem i pripremom Hastelloy N legura s različitim sadržajem Mn, te korištenjem optičkog mikroskopa (OM) i skeniranja Utjecaj sadržaja Mn na mikrostrukturu, mehanička svojstva i oksidacijska svojstva HastelloyN legure proučavan je pomoću metoda eksperimentalne analize kao što je elektronski mikroskop (SEM +EDS+EBSD), univerzalni zatezni stroj, rendgenski difraktometar (XRD) i elektronska sonda (EPMA). . Dobiveni su sljedeći rezultati istraživanja:
(1) Dodatak Mn elementa može pospješiti usitnjavanje zrna Hastelly N legure, povećati broj odvojenih karbida, a karbidi se postupno kondenziraju u blokove i duge lance i skupljaju na granicama zrna.
(2) Kada se rasteže na sobnoj temperaturi, vlačna čvrstoća legure 0.5Mn je loša. Kada sadržaj Mn premaši 1% težine, vlačna čvrstoća se poboljšava. Na površini prijeloma pojavljuju se udubljenja i stepenaste teksture. Metoda pucanja sastoji se od pucanja cijepanjem i otpornog pucanja. Smjesa puca. Kada se rasteže na visokoj temperaturi od 850 stupnjeva, Mn nema očigledan učinak na vlačnu čvrstoću legure. Na površini loma pojavljuju se plohe kristala maziva, a metoda pucanja je intergranularno krto pucanje.
(3) Kako se sadržaj Mn povećava, antioksidativna svojstva legure se poboljšavaju. Na 700 stupnjeva, legura s sadržajem Mn od 1 težinskog postotka ima najbolju otpornost na oksidaciju, a stopa oksidacije je 25,9% niža od one legure 0Mn. Na 850 stupnjeva, legura sa sadržajem Mn od 0,75 wt% ima najbolju otpornost na oksidaciju, a stopa oksidacije je 52,1% niža od legure 0 Mn.
(4) Oksidni film ima slojevitu strukturu. Nakon oksidacije na 700 stupnjeva /200h, oksidni film svih legura podijeljen je u dva sloja. Vanjski sloj je NiO, Fe2O3 i drugi oksidi, a unutarnji Cr2O3, MoOz i NiMn2O4 i drugi oksidi. Površina legure Nema očitog pada, a sloj NiO je netaknut i gust. Kako se sadržaj Mn povećava, oksidni sloj legure postupno postaje tanji. Nakon oksidacije na 850 stupnjeva / 100 h, oksidni film legure sa sadržajem Mn od 0~0,2 tež.% podijeljen je u tri sloja. Vanjski sloj je uglavnom NiO, srednji sloj NiO, NiMn2O4 i drugi kompozitni oksidi, a unutarnji sloj Cr2O3, MoO2 i drugi oksidi. Materijal; Za legure sa sadržajem Mn od 0 ~ 0,2 mas%, oksidni film je podijeljen u dva sloja, vanjski sloj je NiO i mala količina NiFeO4, NiMn2O4, a unutarnji sloj je Cr2O3, MoO2 i drugi oksidi. Kako se sadržaj Mn povećava, unutarnja oksidacija legure postupno slabi.
(5) Dodavanje Mn može pospješiti stvaranje NiMn2O4 spinelnog zaštitnog sloja između NiO i matrice, učinkovito sprječavajući upad vanjskog svijeta i difuziju legirajućih elemenata prema van, i poboljšavajući antioksidacijsku učinkovitost legure.
Hastelloy N ima izvrsnu otpornost na toplinsku oksidaciju soli fluorida na 704-871 stupnjeva i ima izvrsnu antioksidacijsku sposobnost u zraku. Ima dobru otpornost na starenje i krtost, te ima dobra svojstva prerade.
Upotreba: Spremnik s rastaljenom fluoridnom soli
