Aleación de solución sólida a base de níquel Hastelloy N.
Marca: Hastelloy N
C(%): 0,06
Si(%): 0,25
MN(%):0,4
CR(%):7
Ni (%): Margen
Mo(%): 16,5
Co(%):0
W(%): 0,2
Al(%):-
Cu(%): 0,1
TI(%):-
Fe(%): 3
Otros (%): B 0,01, V≤0,6
La aleación Hastelloy N es un material de superaleación a base de níquel para reactores de sal fundida. Tiene las ventajas de una excelente resistencia a la corrosión, resistencia a la irradiación de neutrones y buenas propiedades mecánicas a altas temperaturas. Sin embargo, la temperatura de salida del reactor alcanzó los 750 °C, que excedió la temperatura permitida de la aleación Hastelloy N de 704 °C, es decir, la aleación no pudo usarse de manera estable en un entorno de sal fundida de 750 °C durante mucho tiempo. Por lo tanto, es urgente optimizar la aleación Hastelloy N para cumplir con los requisitos de los reactores de sal fundida a temperaturas más altas.
Dado que el elemento Mn tiene las ventajas de una austenita estable y una mejor resistencia a la oxidación en superaleaciones, este artículo toma la aleación Hastelloy N como principio de investigación, a través de la planificación y preparación de aleaciones Hastelloy N con diferentes contenidos de Mn, Y mediante microscopía óptica (OM), microscopía electrónica de barrido (SEM+EDS+EBSD), máquina de tracción universal, difractómetro de rayos X (XRD) y sonda de electrones (EPMA) se estudió el efecto del contenido de Mn sobre la microestructura, las propiedades mecánicas y las propiedades de oxidación de la aleación HastelloyN. . Obtenga los siguientes resultados de la investigación:
(1) el aumento del elemento Mn puede promover el refinamiento de grano de la aleación Hastelly N, el número de carburos separados aumenta, y los carbides se aglomeran gradualmente en bloques, cadenas largas, y se reúnen en los límites del grano.
(2) cuando se estira a temperatura ambiente, la resistencia a la tracción de la aleación 0,5Mn es deficiente. Cuando el contenido de Mn supera el 1wt%, la resistencia a la tracción aumenta y la fractura muestra hoyuelos y textura escalonada. El método de agrietamiento está compuesto por agrietamiento de hendidura y agrietamiento de resistencia. De agrietamiento mixto. Cuando se estira a una temperatura alta de 850ºC, Mn no tiene un efecto obvio sobre la resistencia a la tracción de la aleación, la fractura muestra un plano de cristal liso, y el método de agrietamiento es quebradizo intergranular.
(3) con el aumento del contenido de Mn, se mejora la resistencia a la oxidación de la aleación. A 700ºC, la resistencia a la oxidación de la aleación con un contenido de Mn del 1wt% es la mejor, y la tasa de oxidación es un 25,9% inferior a la de la aleación 0Mn. A 850ºC, la resistencia a la oxidación de la aleación con un contenido de 0,75wt%Mn es la mejor, y la tasa de oxidación es un 52,1% inferior a la de la aleación 0Mn.
(4) la película de óxido tiene una estructura en capas. Después de la oxidación a 700ºC/200h, todas las películas de óxido de aleación se dividen en dos capas. La capa exterior es óxidos como nio y Fe2O3, y la capa interior es óxidos como Cr2O3, Mooz y NiMn2O4. No hay una gota obvia, y la capa de nio está intacta y densa. Con el aumento del contenido de Mn, la capa de óxido de la aleación se vuelve gradualmente más delgada. Después de la oxidación a 850ºC/100h, el contenido de Mn de la aleación es del 0~0,2wt%. La película de óxido se divide en tres capas. La capa exterior es principalmente nio, la capa media es nio, NiMn2O4 y otros óxidos compuestos, Y la capa interna es Cr2O3, Moo2 y otros óxidos en la aleación con un contenido de Mn de 0~0,2wt%, la película de óxido se divide en dos capas, la capa externa es nio y una pequeña cantidad de NiFeO4, NiMn2O4, y la capa interna es óxidos como Cr2O3 y Moo2. Con el aumento del contenido de Mn, la oxidación interna de la aleación se debilitó gradualmente.
(5) el aumento de Mn puede promover la formación de una capa protectora de espinela NiMn2O4 entre el nio y la matriz, lo que impide eficazmente la intrusión de ○ externo y la dispersión externa de los elementos de aleación, y mejora la resistencia a la oxidación de la aleación.
Hastelloy N tiene una excelente resistencia a la oxidación por sales de fluoruro térmico a 704-871°C y una excelente resistencia a la oxidación en el aire. Tiene buena resistencia al envejecimiento y al desmembramiento, y tiene un excelente rendimiento de procesamiento.
Aplicación: Contenedor de sal de fluoruro fundido
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