ハステロイN (N10003) ハステロイ
ハステロイ N 合金は、溶融塩炉で使用されるニッケルベースの高温合金材料です。 優れた耐食性、中性子線に対する耐性、および良好な高温機械的特性を備えています。
しかし、反応器出口温度は750度に達し、ハステロイN合金の許容温度である704度を超えており、750度の溶融塩環境下では長時間安定して運転することができない。 したがって、より高温の溶融塩反応器の要件を満たすようにハステロイ N 合金を最適化することが急務となっています。
Mn 元素は高温合金のオーステナイトを安定化し、耐酸化性を向上させる利点があるため、本稿ではハステロイ N 合金を研究対象とします。 異なるMn含有量のハステロイN合金を設計および準備し、光学顕微鏡(OM)およびスキャンを使用して、ハステロイN合金の微細構造、機械的特性および酸化特性に対するMn含有量の影響を、電子顕微鏡(SEM)などの実験分析方法を使用して研究しました。 +EDS+EBSD)、万能引張試験機、X 線回折装置 (XRD)、電子プローブ (EPMA)。 。 以下のような研究結果が得られました。
（１）Ｍｎ元素の添加により、ハステリーＮ合金粒子の微細化が促進され、脱離炭化物が増加し、炭化物が徐々にブロック状や長鎖状に凝集して粒界に集合する。
(2) 室温で引き伸ばした場合、0.5Mn 合金の引張強さは劣ります。 Ｍｎの含有量が１ｗｔ％を超えると、引張強度が向上する。 破断面にはディンプルや段差が現れます。 割れ方には劈開割れと抵抗割れがあります。 ミックスが割れる。 850 度の高温で引き伸ばした場合、Mn は合金の引張強度に明らかな影響を与えません。 破断面には潤滑剤の結晶面が現れ、その割れ方は粒界脆性割れです。
(3) Mn 含有量が増加すると、合金の抗酸化特性が向上します。 700 度では、1wt% Mn 含有合金が最高の耐酸化性を持ち、酸化速度は 0Mn 合金より 25.9% 低くなります。 850 度では、Mn 含有量 0.75wt% の合金が最高の耐酸化性を示し、酸化速度は Mn 含有量 0.75% の合金より 52.1% 低くなります。
（４）酸化膜は層状構造を有する。 700 度 /200h で酸化すると、すべての合金の酸化皮膜は 2 つの層に分かれます。 外層はNiO、Fe2O3などの酸化物、内層はCr2O3、MoOz、NiMn2O4などの酸化物です。 合金の表面には明らかな低下はなく、NiO 層は無傷で緻密です。 Mn 含有量が増加すると、合金の酸化物層は徐々に薄くなります。 Mn含有量0～0.2wt%の合金の酸化皮膜は、850度/100hで酸化すると3層に分かれます。 外層は主にNiO、中間層はNiO、NiMn2O4などの複合酸化物、内層はCr2O3、MoO2などの酸化物です。 材料; Mn含有量が0～0.2wt%の合金の場合、酸化皮膜は2層に分かれており、外層はNiOと少量のNiFeO4、NiMn2O4、内層はCr2O3、MoO2などの酸化物となっています。 Mn 含有量が増加すると、合金の内部酸化現象が徐々に弱まります。
(5) Mn の添加により、NiO とマトリックスの間に NiMn2O4 スピネル保護層の形成が促進され、外界の侵入と合金元素の外方拡散が効果的に防止され、合金の耐酸化性能が向上します。
ハステロイ N は、704-871 度のフッ化物塩の熱酸化に対して優れた耐性を持ち、空気中では優れた抗酸化能力を持っています。 耐老化性、耐脆化性に優れ、加工性も良好です。
用途：溶融フッ化塩容器
