Hastelloy N (N10003) Hastelloy
Zliatina Hastelloy N je vysokoteplotný zliatinový materiál na báze niklu používaný v reaktoroch s roztavenou soľou. Má vynikajúcu odolnosť proti korózii, odolnosť voči neutrónovému žiareniu a dobré mechanické vlastnosti pri vysokých teplotách.
Výstupná teplota reaktora však dosiahla 750 stupňov, čím prekročila prípustnú teplotu zliatiny Hastelloy N 704 stupňov, čo znamená, že zliatina nemôže dlhodobo stabilne fungovať v prostredí roztavenej soli s teplotou 750 stupňov. Preto existuje naliehavá potreba optimalizovať zliatinu Hastelloy N, aby spĺňala požiadavky reaktorov s roztavenou soľou s vyššou teplotou.
Keďže prvok Mn má výhody stabilizácie austenitu a zlepšenia odolnosti voči oxidácii vo vysokoteplotných zliatinách, tento článok berie ako cieľ výskumu zliatinu Hastelloy N. Navrhovaním a prípravou zliatin Hastelloy N s rôznym obsahom Mn a použitím optického mikroskopu (OM) a skenovania Vplyv obsahu Mn na mikroštruktúru, mechanické vlastnosti a oxidačné vlastnosti zliatiny HastelloyN bol študovaný pomocou metód experimentálnej analýzy, ako je elektrónový mikroskop (SEM +EDS+EBSD), univerzálny ťahací stroj, röntgenový difraktometer (XRD) a elektrónová sonda (EPMA). . Boli získané tieto výsledky výskumu:
(1) Pridanie prvku Mn môže podporiť zjemnenie zŕn zliatiny Hastelly N, zvýšiť počet oddelených karbidov a karbidy postupne kondenzujú do blokov a dlhých reťazcov a zhromažďujú sa na hraniciach zŕn.
(2) Pri naťahovaní pri izbovej teplote je pevnosť v ťahu 0.5Mn zliatiny nízka. Keď obsah Mn prekročí 1 % hmotn., pevnosť v ťahu sa zlepší. Na povrchu lomu sa objavujú jamky a stupňovité textúry. Metóda praskania pozostáva zo štiepneho praskania a odolného praskania. Zmes praská. Pri naťahovaní pri vysokej teplote 850 stupňov Mn nemá zjavný vplyv na pevnosť zliatiny v ťahu. Na povrchu lomu sa objavujú kryštálové roviny maziva a metódou praskania je medzikryštalické krehké praskanie.
(3) So zvyšujúcim sa obsahom Mn sa zlepšujú antioxidačné vlastnosti zliatiny. Pri 700 stupňoch má zliatina s obsahom 1 % hm. Mn najlepšiu odolnosť voči oxidácii a rýchlosť oxidácie je o 25,9 % nižšia ako v prípade zliatiny 0Mn. Pri 850 stupňoch má zliatina s obsahom Mn 0,75 % hmotn. najlepšiu odolnosť voči oxidácii a rýchlosť oxidácie je o 52,1 % nižšia ako v prípade zliatiny 0Mn.
(4) Oxidový film má vrstvenú štruktúru. Po oxidácii pri 700 stupňoch /200h sa oxidový film všetkých zliatin rozdelí na dve vrstvy. Vonkajšia vrstva je NiO, Fe2O3 a iné oxidy a vnútorná vrstva je Cr2O3, MoOz a NiMn2O4 a iné oxidy. Povrch zliatiny Nie je viditeľný žiadny pokles a vrstva NiO je neporušená a hustá. So zvyšujúcim sa obsahom Mn sa vrstva oxidu zliatiny postupne stenčuje. Po oxidácii pri 850 stupňoch/100 h sa oxidový film zliatiny s obsahom Mn 0 až 0,2 % hmotn. rozdelí na tri vrstvy. Vonkajšia vrstva je prevažne NiO, stredná vrstva je NiO, NiMn2O4 a ďalšie kompozitné oxidy a vnútorná vrstva je Cr2O3, MoO2 a iné oxidy. Materiál; Pre zliatiny s obsahom Mn 0~0,2 % hmotn. je oxidový film rozdelený na dve vrstvy, vonkajšia vrstva je NiO a malé množstvo NiFeO4, NiMn2O4 a vnútorná vrstva je Cr2O3, MoO2 a iné oxidy. Keď sa obsah Mn zvyšuje, vnútorný oxidačný jav zliatiny postupne slabne.
(5) Pridanie Mn môže podporiť tvorbu spinelovej ochrannej vrstvy NiMn2O4 medzi NiO a matricou, čím sa účinne bráni prenikaniu vonkajšieho sveta a difúzii legujúcich prvkov smerom von a zlepšuje sa antioxidačný výkon zliatiny.
Hastelloy N má vynikajúcu odolnosť voči tepelnej oxidácii fluoridových solí pri 704-871 stupni a má vynikajúcu antioxidačnú kapacitu vo vzduchu. Má dobrú odolnosť proti starnutiu a krehnutiu a má dobré spracovateľské vlastnosti.
Použitie: Nádoba na roztavenú fluoridovú soľ
