Hastelloy N(N10003)哈氏合金板材圆棒无缝管

2023-03-29 08:37 作者:上海冶虎金属材料 0人读过 | 我要投稿

Hastelloy N

Hastelloy N合金是一种用于熔盐堆的镍基高温合金材料，具有优异的耐腐蚀、抗中子辐照和较好的高温力学性能等优点。但反应堆出口温度到达750℃，超过了Hastelloy N合金许用温度704℃，即该合金不能长期安稳执役于750℃熔盐环境中。因此急需优化Hastelloy N合金，使之满意更高温度熔盐堆的要求。

由于Mn元素在高温合金中具有安稳奥氏体，改善抗氧化性等优点，本文以Hastelloy N合金为研究目标，通过规划并制备不同Mn含量的Hastelloy N合金，并凭借光学显微镜(OM) 、扫描电镜(SEM+EDS+EBSD) 、万能拉伸机、X射线衍射仪(XRD) 以及电子探针(EPMA) 等试验剖析手段，研究了Mn含量对HastelloyN合金微观安排、力学性能以及氧化性能的影响。取得以下研究成果：

(1) Mn元素的添加可促使Hastelly N合金晶粒细化，分出碳化物数量添加，且碳化物逐步凝结成块状、长链状，并在晶界处聚集。

(2)室温拉伸时，0.5Mn合金的抗拉强度较差，Mn含量超越1wt%时抗拉强度得到进步，断口出现韧窝和台阶状纹路组织，开裂方法为解理开裂与耐性开裂组成的混合开裂。850℃高温拉伸时，Mn对合金的抗拉强度无明显影响，断口出现润滑的晶面，开裂方法为沿晶脆性开裂。

(3)跟着Mn含量的添加，合金抗氧化功能得到进步。在700℃下，1wt%Mn含量合金的抗氧化性最优，氧化速率较0Mn合金降低了25.9%。在850℃下，0.75wt%Mn含量合金的抗氧化性最优，氧化速率较0Mn合金降低了52.1%。

(4)氧化膜具有分层结构，700℃/200h氧化后一切合金氧化膜均分为两层，外层为NiO，Fe2O3等氧化物，内层为Cr2O3， MoOz和NiMn2O4等氧化物，合金外表无明显掉落， NiO层完好致密。跟着Mn含量的添加合金的氧化层逐步变薄。850℃/100h氧化后，Mn含量为0~0.2wt%的合金，氧化膜分为三层，外层主要为NiO，中间层为NiO， NiMn2O4等复合氧化物，内层为Cr2O3、MoO2等氧化物；而Mn含量为0~0.2wt%的合金，氧化膜分为两层，外层为NiO和少量的NiFeO4、NiMn2O4，内层为Cr2O3、MoO2等氧化物。跟着Mn含量的添加合金的内氧化现象逐步削弱。

(5) Mn的添加可促进NiO与基体间构成NiMn2O4尖晶石保护层，有效阻止了外界○的侵入与合金元素的向外扩散，进步了合金的抗氧化功能。

Hastelloy N 在704-871℃下具有极好的抗热氟化盐氧化的才能，在空气中的抗氧化才能也极佳。对时效和脆化有很好的反抗才能，一起具有良好的加工功能。

使用：熔融氟化盐容器

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