Hastelloy N (N10003) Hastelloy
Hastelloy N-legering er et nikkelbaseret højtemperaturlegeringsmateriale, der anvendes i smeltede saltreaktorer. Det har fremragende korrosionsbestandighed, modstandsdygtighed over for neutronstråling og gode højtemperatur mekaniske egenskaber. Imidlertid nåede reaktorens udløbstemperatur 750 grader, hvilket oversteg den tilladte temperatur for Hastelloy N-legering på 704 grader, hvilket betyder, at legeringen ikke kan fungere stabilt i et 750 graders smeltet saltmiljø i lang tid. Derfor er der et presserende behov for at optimere Hastelloy N-legeringen til at opfylde kravene til reaktorer med smeltet salt ved højere temperaturer.
Da Mn-elementet har fordelene ved at stabilisere austenit og forbedre oxidationsmodstanden i højtemperaturlegeringer, tager denne artikel Hastelloy N-legering som forskningsmål. Ved at designe og fremstille Hastelloy N-legeringer med forskelligt Mn-indhold og ved hjælp af optisk mikroskop (OM) og scanning. Indflydelsen af Mn-indhold på mikrostrukturen, mekaniske egenskaber og oxidationsegenskaber af HastelloyN-legering blev undersøgt ved hjælp af eksperimentelle analysemetoder såsom elektronmikroskop (SEM) +EDS+EBSD), universal trækmaskine, røntgendiffraktometer (XRD) og elektronsonde (EPMA). . Følgende forskningsresultater blev opnået:
(1) Tilsætning af Mn-element kan fremme forfining af Hastelly N-legeringskorn, øge antallet af separerede karbider, og karbiderne fortættes gradvist til blokke og lange kæder og samles ved korngrænserne.
(2) Når strakt ved stuetemperatur, er trækstyrken af 0.5Mn legering dårlig. Når Mn-indholdet overstiger 1 vægt%, forbedres trækstyrken. Fordybninger og trinlignende teksturer vises på brudoverfladen. Revnemetoden er sammensat af spaltningsrevner og modstandsdygtig revnedannelse. Blandingen revner. Når det strækkes ved høj temperatur på 850 grader, har Mn ingen tydelig effekt på legeringens trækstyrke. Smøremiddelkrystalplaner vises på brudoverfladen, og revnemetoden er intergranulær skør revnedannelse.
(3) Efterhånden som Mn-indholdet stiger, forbedres legeringens antioxidantegenskaber. Ved 700 grader har legeringen med 1 vægt% Mn-indhold den bedste oxidationsmodstand, og oxidationshastigheden er 25,9 % lavere end for 0Mn-legeringen. Ved 850 grader har legeringen med 0,75 vægt% Mn-indhold den bedste oxidationsmodstand, og oxidationshastigheden er 52,1% lavere end 0Mn-legeringen.
(4) Oxidfilmen har en lagdelt struktur. Efter oxidation ved 700 grader /200t, er oxidfilmen af alle legeringer opdelt i to lag. Det ydre lag er NiO, Fe2O3 og andre oxider, og det indre lag er Cr2O3, MoOz og NiMn2O4 og andre oxider. Overfladen af legeringen Der er ikke noget tydeligt fald, og NiO-laget er intakt og tæt. Efterhånden som Mn-indholdet stiger, bliver legeringens oxidlag gradvist tyndere. Efter oxidation ved 850 grader / 100 timer er oxidfilmen af en legering med et Mn-indhold på 0 ~ 0,2 vægt% opdelt i tre lag. Det ydre lag er hovedsageligt NiO, mellemlaget er NiO, NiMn2O4 og andre sammensatte oxider, og det indre lag er Cr2O3, MoO2 og andre oxider. Materiale; For legeringer med et Mn-indhold på 0 ~ 0,2 vægt% er oxidfilmen opdelt i to lag, det ydre lag er NiO og en lille mængde NiFeO4, NiMn2O4, og det indre lag er Cr2O3, MoO2 og andre oxider. Efterhånden som Mn-indholdet stiger, svækkes legeringens indre oxidationsfænomen gradvist.
(5) Tilsætningen af Mn kan fremme dannelsen af et NiMn2O4-spinel-beskyttende lag mellem NiO og matrixen, hvilket effektivt forhindrer indtrængen af omverdenen og den udadgående diffusion af legeringselementer og forbedrer legeringens antioxidationsevne.
Hastelloy N har fremragende modstandsdygtighed over for termisk fluorsaltoxidation ved 704-871 grad og har fremragende antioxidantkapacitet i luften. Det har god modstandsdygtighed over for ældning og skørhed og har gode forarbejdningsegenskaber.
Anvendelse: Beholder til smeltet fluorsalt
