Hastelloy N (N10003) Hastelloy
L'aliatge Hastelloy N és un material d'aliatge d'alta temperatura a base de níquel utilitzat en reactors de sal fosa. Té una excel·lent resistència a la corrosió, resistència a la radiació de neutrons i bones propietats mecàniques a alta temperatura.
Tanmateix, la temperatura de sortida del reactor va arribar als 750 graus, superant la temperatura permesa de l'aliatge Hastelloy N de 704 graus, el que significa que l'aliatge no pot funcionar de manera estable en un entorn de sal fosa de 750 graus durant molt de temps. Per tant, hi ha una necessitat urgent d'optimitzar l'aliatge Hastelloy N per satisfer els requisits dels reactors de sal fosa de temperatura més alta.
Com que l'element Mn té els avantatges d'estabilitzar l'austenita i millorar la resistència a l'oxidació en aliatges d'alta temperatura, aquest article pren com a objectiu de recerca l'aliatge Hastelloy N. Mitjançant el disseny i la preparació d'aliatges Hastelloy N amb diferents continguts de Mn, i utilitzant el microscopi òptic (OM) i l'escaneig, es va estudiar la influència del contingut de Mn en la microestructura, les propietats mecàniques i les propietats d'oxidació de l'aliatge HastelloyN mitjançant mètodes d'anàlisi experimental com el microscopi electrònic (SEM). +EDS+EBSD), màquina de tracció universal, difractòmetre de raigs X (XRD) i sonda d'electrons (EPMA). . S'han obtingut els següents resultats de recerca:
(1) L'addició d'element Mn pot promoure el perfeccionament dels grans d'aliatge Hastelly N, augmentar el nombre de carburs separats i els carburs es condensan gradualment en blocs i cadenes llargues i s'agrupen als límits del gra.
(2) Quan s'estira a temperatura ambient, la resistència a la tracció de l'aliatge 0.5Mn és pobre. Quan el contingut de Mn supera l'1% en pes, es millora la resistència a la tracció. A la superfície de la fractura apareixen forats i textures en forma de graons. El mètode de craqueig es compon d'esquerdes d'escissió i esquerdes resistents. La barreja s'esquerda. Quan s'estira a una temperatura elevada de 850 graus, el Mn no té cap efecte evident sobre la resistència a la tracció de l'aliatge. A la superfície de la fractura apareixen plànols de cristall lubricant, i el mètode de trencament és el trencament fràgil intergranular.
(3) A mesura que augmenta el contingut de Mn, es milloren les propietats antioxidants de l'aliatge. A 700 graus, l'aliatge d'1% en pes de Mn té la millor resistència a l'oxidació i la velocitat d'oxidació és un 25,9% més baixa que la de l'aliatge 0Mn. A 850 graus, l'aliatge de 0,75% en pes de Mn té la millor resistència a l'oxidació i la taxa d'oxidació és un 52,1% inferior a la de l'aliatge 0Mn.
(4) La pel·lícula d'òxid té una estructura en capes. Després de l'oxidació a 700 grau /200h, la pel·lícula d'òxid de tots els aliatges es divideix en dues capes. La capa exterior és NiO, Fe2O3 i altres òxids, i la capa interna és Cr2O3, MoOz i NiMn2O4 i altres òxids. La superfície de l'aliatge No hi ha caiguda evident i la capa de NiO és intacta i densa. A mesura que augmenta el contingut de Mn, la capa d'òxid de l'aliatge es fa més prima gradualment. Després de l'oxidació a 850 graus / 100 h, la pel·lícula d'òxid d'un aliatge amb un contingut de Mn de 0 ~ 0,2% en pes es divideix en tres capes. La capa exterior és principalment NiO, la capa mitjana és NiO, NiMn2O4 i altres òxids compostos, i la capa interna és Cr2O3, MoO2 i altres òxids. material; Per als aliatges amb un contingut de Mn del 0~0,2% en pes, la pel·lícula d'òxid es divideix en dues capes, la capa exterior és NiO i una petita quantitat de NiFeO4, NiMn2O4 i la capa interna és Cr2O3, MoO2 i altres òxids. A mesura que augmenta el contingut de Mn, el fenomen d'oxidació interna de l'aliatge es debilita gradualment.
(5) L'addició de Mn pot promoure la formació d'una capa protectora d'espinel de NiMn2O4 entre NiO i la matriu, evitant eficaçment la intrusió del món exterior i la difusió exterior dels elements d'aliatge i millorant el rendiment antioxidació de l'aliatge.
Hastelloy N té una excel·lent resistència a l'oxidació tèrmica de la sal de fluorur a 704-871 graus i té una excel·lent capacitat antioxidant a l'aire. Té una bona resistència a l'envelliment i la fragilitat, i té bones propietats de processament.
Ús: recipient de sal de fluorur fos
