하스텔로이 N (N10003) 하스텔로이
Hastelloy N 합금은 용융염 원자로에 사용되는 니켈 기반 고온 합금 소재입니다. 내식성, 중성자 방사선에 대한 저항성이 우수하고 고온 기계적 특성이 우수합니다.
그러나 원자로 출구 온도가 750도에 달해 하스텔로이 N 합금의 허용 온도인 704도를 초과했다. 이는 합금이 750도 용융염 환경에서 장기간 안정적으로 작동할 수 없음을 의미한다. 따라서 고온 용융염 원자로의 요구 사항을 충족하기 위해 Hastelloy N 합금을 최적화하는 것이 시급합니다.
Mn 원소는 오스테나이트를 안정화하고 고온 합금의 내산화성을 향상시키는 장점이 있으므로 이 기사에서는 Hastelloy N 합금을 연구 대상으로 삼았습니다. 다양한 Mn 함량을 갖는 Hastelloy N 합금을 설계 및 제조하고 광학 현미경(OM) 및 스캐닝을 사용하여 HastelloyN 합금의 미세 구조, 기계적 특성 및 산화 특성에 대한 Mn 함량의 영향을 전자 현미경(SEM)과 같은 실험 분석 방법을 사용하여 연구했습니다. +EDS+EBSD), 범용 인장 기계, X선 회절계(XRD) 및 전자 프로브(EPMA). . 다음과 같은 연구 결과를 얻었습니다.
(1) Mn 원소의 첨가는 Hastelly N 합금 결정립의 미세화를 촉진하고, 분리된 탄화물의 수를 증가시키며, 탄화물은 점차적으로 블록 및 장쇄로 응집되어 결정립계에 모일 수 있다.
(2) 상온에서 연신하면 0.5Mn 합금의 인장강도가 좋지 않다. Mn 함량이 1wt%를 초과하면 인장강도가 향상된다. 파단면에 딤플과 계단 모양의 질감이 나타납니다. 균열방법은 벽개균열과 저항균열로 구성된다. 혼합물이 깨졌습니다. 850도의 고온에서 연신할 때 Mn은 합금의 인장 강도에 뚜렷한 영향을 미치지 않습니다. 파단면에 윤활제 결정면이 나타나며 균열 방법은 입계 취성 균열입니다.
(3) Mn 함량이 증가할수록 합금의 항산화 특성이 향상된다. 700도에서는 Mn 함량이 1wt%인 합금이 가장 내산화성을 가지며 산화 속도는 0Mn 합금에 비해 25.9% 낮습니다. 850도에서 0.75wt% Mn 함량 합금은 최고의 내산화성을 가지며 산화 속도는 0.75wt% Mn 합금보다 52.1% 낮습니다.
(4) 산화막은 층상 구조를 갖는다. 700도 /200h에서 산화된 후 모든 합금의 산화막은 두 개의 층으로 나누어집니다. 외부 층은 NiO, Fe2O3 및 기타 산화물이고 내부 층은 Cr2O3, MoOz 및 NiMn2O4 및 기타 산화물입니다. 합금 표면에는 뚜렷한 낙하 현상이 없으며 NiO 층은 손상되지 않고 조밀합니다. Mn 함량이 증가함에 따라 합금의 산화물 층이 점차 얇아집니다. 850도/100h에서 산화된 후, Mn 함량이 0~0.2wt%인 합금의 산화막은 3개의 층으로 나누어집니다. 외부 층은 주로 NiO이고 중간 층은 NiO, NiMn2O4 및 기타 복합 산화물이며 내부 층은 Cr2O3, MoO2 및 기타 산화물입니다. 재료; Mn 함량이 0~0.2wt%인 합금의 경우 산화막은 두 개의 층으로 나누어집니다. 외부 층은 NiO와 소량의 NiFeO4, NiMn2O4이고 내부 층은 Cr2O3, MoO2 및 기타 산화물입니다. Mn 함량이 증가함에 따라 합금의 내부 산화 현상은 점차 약해진다.
(5) Mn의 첨가는 NiO와 매트릭스 사이에 NiMn2O4 스피넬 보호층의 형성을 촉진하여 외부 세계의 침입과 합금 원소의 외부 확산을 효과적으로 방지하고 합금의 항산화 성능을 향상시킬 수 있습니다.
하스텔로이 N은 704-871도의 열불소염 산화에 대한 저항성이 우수하며, 공기중 항산화 능력도 우수합니다. 노화 및 취성에 대한 저항성이 우수하고 가공성이 우수합니다.
사용법: 용융된 불소염 용기
