增材制造Hastelloy X合金在850 ℃混合硫酸盐中热腐蚀行为及其对力学性能的影响

doi:10.11902/1005.4537.2022.254

中国腐蚀与防护学报

2023, Vol. 43

Issue (3): 671-676 CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.254 DOI: 10.11902/1005.4537.2022.254

研究报告

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增材制造Hastelloy X合金在850 ℃混合硫酸盐中热腐蚀行为及其对力学性能的影响

尚进¹, 古岩²(

), 赵京³, 王哲², 张博⁴, 赵统君⁵, 陈泽浩⁵, 王金龙⁵

^1.中国航发商用航空发动机有限责任公司上海 200240
^2.中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司沈阳 110043
^3.中国核动力研究设计院成都 610041
^4.中国电子产品可靠性与环境试验研究院广州 510610
^5.东北大学沈阳材料科学国家研究中心东北大学联合分部沈阳 110819

Corrosion Behavior in Molten Salts at 850 ℃ and Its Effect on Mechanical Properties of Hastelloy X Alloy Fabricated by Additive Manufacturing

SHANG Jin¹, GU Yan²(

), ZHAO Jing³, WANG Zhe², ZHANG Bo⁴, ZHAO Tongjun⁵, CHEN Zehao⁵, WANG Jinlong⁵

^1.Aero Engine Corporation of China Co. Ltd., Shanghai 200240, China
^2.Shenyang Liming Aero-Engine Co. Ltd., Aero Engine Corporation of China, Shenyang 110043, China
^3.Nuclear Power Institute of China, Chengdu 610041, China
^4.China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute, Guangzhou 510610, China
^5.Corrosion and Protection Division, Shenyang National Laboratory for Materials Science, Northeastern University, Shenyang 110819, China

全文: PDF(11486 KB) HTML

摘要:

研究了增材制造Hastelloy X合金在850 ℃下的熔盐 (75%Na₂SO₄+25%K₂SO₄) 热腐蚀行为及力学性能的变化。结果表明，合金热腐蚀产物主要为Ni、Ti和Cr的氧化物。在经历不同时间热腐蚀后，合金的室温拉伸强度变化不大，持久强度及塑性均显著下降，主要原因是熔盐侵蚀及高温对合金表面状态及组织的改变造成的。

关键词 ：增材制造, 热腐蚀, 力学性能

Abstract：

The hot corrosion behavior in molten salt (75%Na₂SO₄+25%K₂SO₄) at 850 ^oC of Hastelloy X alloy made by additive manufacturing was studied, and then the room temperature mechanical properties of the alloy after molten salts corrosion were also assessed. The results show that the corrosion products of Hastelloy X are mainly composed of Ni-, Ti- and Cr-oxides. After hot corrosion for different times, the tensile strength of the additive manufactured alloy at room temperature changes little, while the rupture strength and plasticity decrease significantly, which may be ascribed to the change of the surface state and structure of the alloy induced by the molten salts corrosion process in terms of the effect of temperature and corrosion.

Key words： additive manufacturing hot corrosion mechanical property

收稿日期: 2022-08-08 32134.14.1005.4537.2022.254

ZTFLH:

TG172

基金资助:国家自然科学基金(51801021);工业和信息技术部项目(MJ-2017-J-99);教育部中央高效基本科研业务费(N2102015)

通讯作者: 古岩，E-mail: guyan19811102@163.com，研究方向为热处理工艺

Corresponding author: GU Yan, E-mail: guyan19811102@163.com

作者简介: 尚进，男，1991年生，硕士，高级工程师

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引用本文:

尚进, 古岩, 赵京, 王哲, 张博, 赵统君, 陈泽浩, 王金龙. 增材制造Hastelloy X合金在850 ℃混合硫酸盐中热腐蚀行为及其对力学性能的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(3): 671-676.
SHANG Jin, GU Yan, ZHAO Jing, WANG Zhe, ZHANG Bo, ZHAO Tongjun, CHEN Zehao, WANG Jinlong. Corrosion Behavior in Molten Salts at 850 ℃ and Its Effect on Mechanical Properties of Hastelloy X Alloy Fabricated by Additive Manufacturing. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2023, 43(3): 671-676.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2022.254 或 https://www.jcscp.org/CN/Y2023/V43/I3/671

图1 室温拉伸和持久强度试样

图2 增材制造Hastelloy X合金热腐蚀后不同时间重量变化

图3 增材制造Hastelloy X合金不同时间热腐蚀后XRD分析

图4 增材制造Hastelloy X合金不同时间热腐蚀后的表面形貌

表1 增材制造Hastelloy X合金热腐蚀不同时间后表面产物EDS结果

图5 增材制造Hastelloy X合金热腐蚀不同时间后显微组织

图6 增材制造Hastelloy X合金热腐蚀不同时间后拉伸性能

图7 增材制造Hastelloy X合金不同时间热腐蚀拉伸断口形貌

图8 增材制造Hastelloy X合金热腐蚀不同时间后持久性能

图9 增材制造Hastelloy X合金热腐蚀不同时间后持久断口形貌

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