Hastelloy N (N10003) Hastelloy
Hastelloy N-legering is een op nikkel gebaseerd legeringsmateriaal voor hoge temperaturen dat wordt gebruikt in gesmoltenzoutreactoren. Het heeft uitstekende corrosieweerstand, weerstand tegen neutronenstraling en goede mechanische eigenschappen bij hoge temperaturen.
De uitlaattemperatuur van de reactor bereikte echter 750 graden, wat de toegestane temperatuur van de Hastelloy N-legering van 704 graden overschreed, wat betekent dat de legering lange tijd niet stabiel kan werken in een gesmolten zoutomgeving van 750 graden. Daarom is er een dringende behoefte aan het optimaliseren van de Hastelloy N-legering om te voldoen aan de eisen van gesmoltenzoutreactoren bij hogere temperaturen.
Omdat het Mn-element de voordelen heeft dat het austeniet stabiliseert en de oxidatieweerstand in hogetemperatuurlegeringen verbetert, neemt dit artikel de Hastelloy N-legering als onderzoeksdoel. Door het ontwerpen en bereiden van Hastelloy N-legeringen met verschillende Mn-gehalten, en het gebruik van optische microscoop (OM) en scannen. De invloed van het Mn-gehalte op de microstructuur, mechanische eigenschappen en oxidatie-eigenschappen van HastelloyN-legering werd bestudeerd met behulp van experimentele analysemethoden zoals elektronenmicroscoop (SEM +EDS+EBSD), universele trekmachine, röntgendiffractometer (XRD) en elektronensonde (EPMA). . De volgende onderzoeksresultaten zijn verkregen:
(1) De toevoeging van een Mn-element kan de verfijning van Hastelly N-legeringskorrels bevorderen, het aantal gescheiden carbiden vergroten, en de carbiden condenseren geleidelijk in blokken en lange ketens, en verzamelen zich aan de korrelgrenzen.
(2) Bij uitrekking bij kamertemperatuur is de treksterkte van de 0.5Mn-legering slecht. Wanneer het Mn-gehalte 1 gew.% overschrijdt, wordt de treksterkte verbeterd. Op het breukoppervlak verschijnen kuiltjes en stapvormige texturen. De kraakmethode bestaat uit splijtscheuren en resistent kraken. Het mengsel barst. Wanneer uitgerekt bij een hoge temperatuur van 850 graden heeft Mn geen duidelijk effect op de treksterkte van de legering. Smeermiddelkristalvlakken verschijnen op het breukoppervlak en de kraakmethode is intergranulair bros kraken.
(3) Naarmate het Mn-gehalte toeneemt, worden de antioxiderende eigenschappen van de legering verbeterd. Bij 700 graden heeft de legering met een Mn-gehalte van 1 gew.% de beste oxidatieweerstand en is de oxidatiesnelheid 25,9% lager dan die van de 0Mn-legering. Bij 850 graden heeft de legering met een Mn-gehalte van 0,75 gew.% de beste oxidatieweerstand en is de oxidatiesnelheid 52,1% lager dan die van de 0Mn-legering.
(4) De oxidefilm heeft een gelaagde structuur. Na oxidatie bij 700 graad/200u wordt de oxidefilm van alle legeringen in twee lagen verdeeld. De buitenste laag is NiO, Fe2O3 en andere oxiden, en de binnenste laag is Cr2O3, MoOz en NiMn2O4 en andere oxiden. Het oppervlak van de legering Er is geen duidelijke druppel en de NiO-laag is intact en dicht. Naarmate het Mn-gehalte toeneemt, wordt de oxidelaag van de legering geleidelijk dunner. Na oxidatie bij 850 graden/100 uur wordt de oxidefilm van een legering met een Mn-gehalte van 0 ~ 0,2 gew.% verdeeld in drie lagen. De buitenste laag bestaat voornamelijk uit NiO, de middelste laag is NiO, NiMn2O4 en andere samengestelde oxiden, en de binnenste laag is Cr2O3, MoO2 en andere oxiden. Materiaal; Voor legeringen met een Mn-gehalte van 0 ~ 0,2 gew.% is de oxidefilm verdeeld in twee lagen, de buitenste laag is NiO en een kleine hoeveelheid NiFeO4, NiMn2O4, en de binnenste laag is Cr2O3, MoO2 en andere oxiden. Naarmate het Mn-gehalte toeneemt, verzwakt het interne oxidatiefenomeen van de legering geleidelijk.
(5) De toevoeging van Mn kan de vorming van een NiMn2O4-spinelbeschermlaag tussen NiO en de matrix bevorderen, waardoor het binnendringen van de buitenwereld en de diffusie naar buiten van legeringselementen effectief wordt voorkomen en de anti-oxidatieprestaties van de legering worden verbeterd.
Hastelloy N heeft een uitstekende weerstand tegen thermische fluoridezoutoxidatie bij 704-871 graad en heeft een uitstekende antioxidantcapaciteit in de lucht. Het heeft een goede weerstand tegen veroudering en verbrossing en heeft goede verwerkingseigenschappen.
Gebruik: Gesmolten fluoridezoutcontainer
