Hastelloy N (N10003) Hastelloy
Stop Hastelloy N to wysokotemperaturowy stop na bazie niklu stosowany w reaktorach ze stopioną solą. Ma doskonałą odporność na korozję, odporność na promieniowanie neutronowe i dobre właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach.
Jednakże temperatura na wylocie reaktora osiągnęła 750 stopni, przekraczając dopuszczalną temperaturę stopu Hastelloy N wynoszącą 704 stopnie, co oznacza, że stop nie może pracować stabilnie w środowisku stopionej soli o temperaturze 750 stopni przez długi czas. Dlatego istnieje pilna potrzeba optymalizacji stopu Hastelloy N, aby spełnić wymagania reaktorów na stopioną sól o wyższej temperaturze.
Ponieważ pierwiastek Mn ma tę zaletę, że stabilizuje austenit i poprawia odporność na utlenianie w stopach wysokotemperaturowych, w tym artykule jako cel badawczy przyjęto stop Hastelloy N. Projektując i przygotowując stopy Hastelloy N o różnej zawartości Mn oraz stosując mikroskop optyczny (OM) i skaningowy. Wpływ zawartości Mn na mikrostrukturę, właściwości mechaniczne i właściwości utleniające stopu HastelloyN badano przy użyciu metod analizy eksperymentalnej, takich jak mikroskop elektronowy (SEM +EDS+EBSD), uniwersalną maszynę rozciągającą, dyfraktometr rentgenowski (XRD) i sondę elektronową (EPMA). . Uzyskano następujące wyniki badań:
(1) Dodatek pierwiastka Mn może sprzyjać rozdrobnieniu ziaren stopu Hastelly N, zwiększać liczbę oddzielonych węglików, a węgliki stopniowo kondensują się w bloki i długie łańcuchy oraz gromadzą się na granicach ziaren.
(2) Przy rozciąganiu w temperaturze pokojowej wytrzymałość na rozciąganie stopu 0.5Mn jest słaba. Gdy zawartość Mn przekracza 1% wag., wytrzymałość na rozciąganie poprawia się. Na powierzchni pęknięcia pojawiają się wgłębienia i tekstury przypominające schodki. Metoda pękania składa się z pękania rozszczepialnego i pękania oporowego. Mieszanka pęka. Po rozciągnięciu w wysokiej temperaturze 850 stopni Mn nie ma oczywistego wpływu na wytrzymałość stopu na rozciąganie. Na powierzchni pęknięcia pojawiają się płaszczyzny kryształów smaru, a metodą pękania jest kruche pękanie międzykrystaliczne.
(3) Wraz ze wzrostem zawartości Mn poprawiają się właściwości przeciwutleniające stopu. W temperaturze 700 stop o zawartości 1% wag. Mn ma najlepszą odporność na utlenianie, a szybkość utleniania jest o 25,9% niższa niż stopu 0Mn. W temperaturze 850 stopni stop o zawartości 0,75% wag. Mn ma najlepszą odporność na utlenianie, a szybkość utleniania jest o 52,1% niższa niż stopu 0Mn.
(4) Warstwa tlenkowa ma strukturę warstwową. Po utlenieniu w temperaturze 700 stopnia/200h warstwa tlenku wszystkich stopów dzieli się na dwie warstwy. Warstwa zewnętrzna to NiO, Fe2O3 i inne tlenki, a warstwa wewnętrzna to Cr2O3, MoOz i NiMn2O4 oraz inne tlenki. Powierzchnia stopu Nie ma wyraźnego spadku, a warstwa NiO jest nienaruszona i gęsta. Wraz ze wzrostem zawartości Mn warstwa tlenku stopu staje się stopniowo cieńsza. Po utlenieniu w temperaturze 850 stopni/100 godzin warstwę tlenku stopu o zawartości Mn 0 ~ 0,2% wag. dzieli się na trzy warstwy. Warstwa zewnętrzna to głównie NiO, warstwa środkowa to NiO, NiMn2O4 i inne tlenki kompozytowe, a warstwa wewnętrzna to Cr2O3, MoO2 i inne tlenki. Materiał; W przypadku stopów o zawartości Mn 0 ~ 0,2% wag. warstwa tlenku jest podzielona na dwie warstwy, warstwa zewnętrzna to NiO i niewielka ilość NiFeO4, NiMn2O4, a warstwa wewnętrzna to Cr2O3, MoO2 i inne tlenki. Wraz ze wzrostem zawartości Mn zjawisko wewnętrznego utleniania stopu stopniowo słabnie.
(5) Dodatek Mn może sprzyjać tworzeniu się spinelowej warstwy ochronnej NiMn2O4 pomiędzy NiO a matrycą, skutecznie zapobiegając przedostawaniu się świata zewnętrznego i dyfuzji pierwiastków stopowych na zewnątrz oraz poprawiając właściwości przeciwutleniające stopu.
Hastelloy N ma doskonałą odporność na termiczne utlenianie soli fluorkowej w 704-871 stopniu i ma doskonałe właściwości przeciwutleniające w powietrzu. Ma dobrą odporność na starzenie i kruchość oraz dobre właściwości przetwórcze.
Sposób użycia: Pojemnik na stopioną sól fluorkową
