Hastelloy N (N10003) Hastelloy
La aleación Hastelloy N es un material de aleación de alta temperatura a base de níquel que se utiliza en reactores de sales fundidas. Tiene una excelente resistencia a la corrosión, resistencia a la radiación de neutrones y buenas propiedades mecánicas a altas temperaturas.
Sin embargo, la temperatura de salida del reactor alcanzó los 750 grados, excediendo la temperatura permitida de la aleación Hastelloy N de 704 grados, lo que significa que la aleación no puede funcionar de manera estable en un ambiente de sales fundidas a 750 grados durante mucho tiempo. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de optimizar la aleación Hastelloy N para cumplir con los requisitos de los reactores de sales fundidas a temperaturas más altas.
Dado que el elemento Mn tiene las ventajas de estabilizar la austenita y mejorar la resistencia a la oxidación en aleaciones de alta temperatura, este artículo toma la aleación Hastelloy N como objetivo de investigación. Mediante el diseño y preparación de aleaciones de Hastelloy N con diferentes contenidos de Mn y el uso de microscopio óptico (OM) y escaneo. Se estudió la influencia del contenido de Mn en la microestructura, las propiedades mecánicas y las propiedades de oxidación de la aleación HastelloyN utilizando métodos de análisis experimentales como el microscopio electrónico (SEM). +EDS+EBSD), máquina de tracción universal, difractómetro de rayos X (XRD) y sonda de electrones (EPMA). . Se obtuvieron los siguientes resultados de investigación:
(1) La adición del elemento Mn puede promover el refinamiento de los granos de aleación de Hastelly N, aumentar la cantidad de carburos separados y los carburos se condensan gradualmente en bloques y cadenas largas y se juntan en los límites de los granos.
(2) Cuando se estira a temperatura ambiente, la resistencia a la tracción de la aleación 0.5Mn es deficiente. Cuando el contenido de Mn excede el 1% en peso, se mejora la resistencia a la tracción. Aparecen hoyuelos y texturas escalonadas en la superficie de la fractura. El método de craqueo se compone de craqueo por escisión y craqueo resistente. La mezcla se resquebraja. Cuando se estira a una temperatura alta de 850 grados, el Mn no tiene ningún efecto obvio sobre la resistencia a la tracción de la aleación. Aparecen planos de cristales lubricantes en la superficie de la fractura y el método de craqueo es el craqueo frágil intergranular.
(3) A medida que aumenta el contenido de Mn, mejoran las propiedades antioxidantes de la aleación. A 700 grados, la aleación con un contenido de 1% en peso de Mn tiene la mejor resistencia a la oxidación y la tasa de oxidación es un 25,9% menor que la de la aleación de 0Mn. A 850 grados, la aleación con un contenido de Mn del 0,75% en peso tiene la mejor resistencia a la oxidación y la tasa de oxidación es un 52,1% menor que la de la aleación de 0Mn.
(4) La película de óxido tiene una estructura en capas. Después de la oxidación a 700 grados/200h, la película de óxido de todas las aleaciones se divide en dos capas. La capa exterior es NiO, Fe2O3 y otros óxidos, y la capa interior es Cr2O3, MoOz y NiMn2O4 y otros óxidos. La superficie de la aleación no tiene una caída obvia y la capa de NiO está intacta y densa. A medida que aumenta el contenido de Mn, la capa de óxido de la aleación se vuelve gradualmente más delgada. Después de la oxidación a 850 grados/100 h, la película de óxido de una aleación con un contenido de Mn de 0~0,2% en peso se divide en tres capas. La capa exterior es principalmente NiO, la capa intermedia es NiO, NiMn2O4 y otros óxidos compuestos, y la capa interior es Cr2O3, MoO2 y otros óxidos. Material; Para aleaciones con un contenido de Mn de 0 ~ 0,2% en peso, la película de óxido se divide en dos capas, la capa exterior es NiO y una pequeña cantidad de NiFeO4, NiMn2O4 y la capa interior es Cr2O3, MoO2 y otros óxidos. A medida que aumenta el contenido de Mn, el fenómeno de oxidación interna de la aleación se debilita gradualmente.
(5) La adición de Mn puede promover la formación de una capa protectora de espinela de NiMn2O4 entre el NiO y la matriz, previniendo eficazmente la intrusión del mundo exterior y la difusión hacia el exterior de elementos de aleación, y mejorando el rendimiento antioxidante de la aleación.
Hastelloy N tiene una excelente resistencia a la oxidación térmica de la sal de fluoruro a 704-871 grado y tiene una excelente capacidad antioxidante en el aire. Tiene buena resistencia al envejecimiento y la fragilización y tiene buenas propiedades de procesamiento.
Uso: Contenedor de sal de fluoruro fundida
