不同温度FLiNaK熔盐对Hastelloy-N合金腐蚀的影响

国产Hastelloy-N合金与FLiNaK(LiF-NaF-KF:46.5-11.5-42mol%)熔盐在有氩气保护的箱式炉中进行了相同时间(300h)、不同温度(600?900oC)的腐蚀实验。对腐蚀后的样品进行了失重测量，并用扫描电子显微镜/能量扩散光谱(ScanningElectronMicroscope/EnergyDispersiveSpectrometer,SEM/EDS)观测了腐蚀深度、表面形貌以及腐蚀区域的元素分布变化，同时对比熔盐中有水、氧等杂质参与的腐蚀，从而进行腐蚀机理研究。研究发现，对于经过去水、氧等杂质处理的熔盐的腐蚀，当腐蚀温度从600oC升高到900oC时，合金的腐蚀深度从8μm逐渐增加到40μm。合金单位面积的腐蚀失重从2mg?cm?2增加到8mg?cm?2，但增加速率逐渐下降。SEM/EDS测量结果显示，合金腐蚀区域均出现了Cr元素的流失现象，并伴有Mo元素的富集；合金微观形貌的变化表现为腐蚀后的晶界结构明显加宽并显现出来，但是当腐蚀温度升高到700oC时，合金表面晶粒细化明显，晶粒尺寸由腐蚀前的40μm细化到5?20μm不等，800oC和900oC的腐蚀使得晶粒重新粗化到40μm，且有Mo为主成分的析出物出现，尤其在晶界处更为明显。另外，当熔盐中有杂质（水、氧等）时，850oC的腐蚀使得腐蚀深度已经远大于100μm，同时使耐熔盐腐蚀的Mo元素也出现了脱溶现象，明显加剧了熔盐对合金的腐蚀作用。