Hastelloy N (N10003) Hastelloy
La lega Hastelloy N è un materiale in lega ad alta temperatura a base di nichel utilizzato nei reattori a sale fuso. Ha un'eccellente resistenza alla corrosione, resistenza alle radiazioni di neutroni e buone proprietà meccaniche alle alte temperature.
Tuttavia, la temperatura di uscita del reattore ha raggiunto i 750 gradi, superando la temperatura consentita della lega Hastelloy N di 704 gradi, il che significa che la lega non può funzionare stabilmente in un ambiente di sale fuso a 750 gradi per lungo tempo. Pertanto, esiste un urgente bisogno di ottimizzare la lega Hastelloy N per soddisfare i requisiti dei reattori a sale fuso a temperatura più elevata.
Poiché l'elemento Mn presenta i vantaggi di stabilizzare l'austenite e di migliorare la resistenza all'ossidazione nelle leghe ad alta temperatura, questo articolo prende la lega Hastelloy N come obiettivo della ricerca. Progettando e preparando leghe Hastelloy N con diversi contenuti di Mn e utilizzando il microscopio ottico (OM) e la scansione. L'influenza del contenuto di Mn sulla microstruttura, sulle proprietà meccaniche e sulle proprietà di ossidazione della lega HastelloyN è stata studiata utilizzando metodi di analisi sperimentale come il microscopio elettronico (SEM +EDS+EBSD), macchina di trazione universale, diffrattometro a raggi X (XRD) e sonda elettronica (EPMA). . Sono stati ottenuti i seguenti risultati della ricerca:
(1) L'aggiunta dell'elemento Mn può favorire il raffinamento dei grani della lega Hastelly N, aumentare il numero di carburi separati e i carburi si condensano gradualmente in blocchi e lunghe catene e si raccolgono ai bordi dei grani.
(2) Quando stirata a temperatura ambiente, la resistenza alla trazione della lega 0.5Mn è scarsa. Quando il contenuto di Mn supera l'1% in peso, la resistenza alla trazione migliora. Sulla superficie della frattura compaiono fossette e strutture a gradino. Il metodo di cracking è composto da cracking per scissione e cracking resistente. La miscela si rompe. Quando allungato ad alta temperatura di 850 gradi, Mn non ha alcun effetto evidente sulla resistenza alla trazione della lega. Sulla superficie della frattura compaiono piani di cristallo lubrificanti e il metodo di rottura è la rottura fragile intergranulare.
(3) All'aumentare del contenuto di Mn, le proprietà antiossidanti della lega migliorano. A 700 gradi, la lega con contenuto dell'1% in peso di Mn ha la migliore resistenza all'ossidazione e il tasso di ossidazione è inferiore del 25,9% rispetto a quello della lega 0Mn. A 850 gradi, la lega con contenuto di Mn pari allo 0,75% in peso ha la migliore resistenza all'ossidazione e il tasso di ossidazione è inferiore del 52,1% rispetto a quello della lega 0Mn.
(4) Il film di ossido ha una struttura a strati. Dopo l'ossidazione a 700 grado/200h, la pellicola di ossido di tutte le leghe è divisa in due strati. Lo strato esterno è NiO, Fe2O3 e altri ossidi, mentre lo strato interno è Cr2O3, MoOz e NiMn2O4 e altri ossidi. La superficie della lega non presenta cadute evidenti e lo strato di NiO è intatto e denso. All'aumentare del contenuto di Mn, lo strato di ossido della lega diventa gradualmente più sottile. Dopo l'ossidazione a 850 gradi/100 ore, la pellicola di ossido di una lega con un contenuto di Mn pari allo 0~0,2% in peso viene divisa in tre strati. Lo strato esterno è principalmente NiO, lo strato intermedio è NiO, NiMn2O4 e altri ossidi compositi e lo strato interno è Cr2O3, MoO2 e altri ossidi. Materiale; Per le leghe con un contenuto di Mn dello 0~0,2% in peso, il film di ossido è diviso in due strati, lo strato esterno è NiO e una piccola quantità di NiFeO4, NiMn2O4, e lo strato interno è Cr2O3, MoO2 e altri ossidi. All’aumentare del contenuto di Mn il fenomeno di ossidazione interna della lega si attenua progressivamente.
(5) L'aggiunta di Mn può favorire la formazione di uno strato protettivo di spinello NiMn2O4 tra NiO e la matrice, prevenendo efficacemente l'intrusione del mondo esterno e la diffusione verso l'esterno degli elementi di lega e migliorando le prestazioni antiossidanti della lega.
Hastelloy N ha un'eccellente resistenza all'ossidazione termica del sale fluoruro a 704-871 gradi e ha un'eccellente capacità antiossidante nell'aria. Ha una buona resistenza all'invecchiamento e all'infragilimento e ha buone proprietà di lavorazione.
Utilizzo: contenitore per sale di fluoruro fuso
