Tính chất kéo của HA 230 và HA 188 sau 400 và 2500 giờ tiếp xúc với LiF-22CaF2 và chân không ở 1093 K

Springer Science and Business Media LLC - Tập 12 - Trang 211-226 - 1990
J. Daniel Whittenberger1
1NASA Lewis Research Center, Cleveland, USA

Tóm tắt

Sự chuyển pha từ rắn sang lỏng của eutectic LiF-20CaF2 ở 1043 K được coi là một cơ chế lưu trữ năng lượng nhiệt lý tưởng cho hệ thống động cơ Brayton năng lượng mặt trời nhiệt độ thấp dựa trên không gian. Mặc dù các hợp kim siêu bền Co, Fe và Ni được cho là vật liệu chứa đựng phù hợp cho các muối dựa trên LiF, nhưng việc chứa đựng lâu dài vẫn là mối quan tâm, vì các muối flo lỏng thường có tính ăn mòn và Cr có thể bị mất vào không gian do bay hơi. Hai ví dụ về hợp kim siêu bền có sẵn trên thị trường dưới dạng tấm, vật liệu gốc Ni HA 230 và vật liệu gốc Co HA 88, đã được tiếp xúc với LiF-22CaF2 lỏng, hơi và chân không ở 1093 K trong thời gian 400 và 2500 giờ. Việc thử nghiệm kéo ba lần trên các mẫu tiếp xúc với cả ba môi trường đã được thực hiện trong khoảng nhiệt độ từ 77 đến 1200 K. So sánh dữ liệu về sự tăng trọng lượng, cấu trúc vi mô và tính chất kéo cho thấy rất ít, nếu có, sự khác biệt về hành vi có thể được quy cho môi trường tiếp xúc.

Từ khóa

#LiF-20CaF2 #năng lượng nhiệt #Brayton cycle #hợp kim siêu bền #tính chất kéo #khả năng ăn mòn #LiF-22CaF2

Tài liệu tham khảo

T.L. Labus, R.R. Secunde, and R.G. Lovely: “Solar Dynamic Power for Space Station Freedom,” NASA TM 102016, 1989. H.J. Strumpf and M.G. Combs: “Solar Receiver for the Space Station Brayton Engine,” ASME Paper 87-GT-252, Proceedings of the Gas Turbine Conference and Exhibition, Anaheim, California May 31–June 4, 1987, ASME, 1987. R.C. Schulze: “The Corrosion of Superalloys by Lithium Fluoride in a Cyclic High Temperature Corrosion Environment,” NASA CR-54781, 1965. J.N. Mattavi, F.E. Heffner, and A.A. Miklos: “The Sterling Engine for Underwater Vehicle Applications,” SAE paper 690731, SAE, Warrendale, Pennsylvania, 1969, pp. 2376–2400. E.R. Cprek: “Metallurgical studies of high temperature alloy capsules after long time cyclic corrosion tests as containers for lithium fluoride,” in General Motors Research Laboratories Report GMR-2690, Part 7.109, 1978. G.A.A. Asselman:Energy Conversion 16 (1976) pp. 35–47. A.K. Misra and J.D. Whittenberger: “Fluoride Salts and Container Materials for Thermal Energy Storage Applications in the Temperature Range 973–1400 K,” paper 879226 in Energy—New Frontiers (IECEC’87), AIAA, Washington, D.C., 1987, pp. 188–201. D.T. Bourgette: “Evaporation of Iron-Nickel-and Cobalt-base Alloys at 760 to 980°C in High Vacuums,” ORNL-3677, 1964. D.T. Bourgette and H.E. McCoy: Trans ASM 59 (1966) pp. 324–339. D.T. Bourgette: “Vaporization Phenomena of Haynes Alloy No. 25 to 1150°C,” ORNL-TM-1786, 1967. D.T. Bourgette: “Evaporation of Hastelloy N and Haynes Developmental Alloy No. 188,” in Fuels and Materials Development Program Quarterly Progress Report for Period Ending December 31, 1969, (Complied by P. Patriarca, edited by DJ. Rucker) ORNL-4250, 1970, pp. 204–09. R.K. Wild:Corr. Sci. 14 (1974) pp. 575–86. O. Kalvenes, K. Piene, and P. Kofstad:Corr. Sci. 4 (1964) pp. 211–20. L.A. Charlot and R.E. Westerman:Corrosion 23 (1967) pp. 50–56. H.J. Strumpf, R.P. Rubley, and M.G. Coombs: “Material Compatibility and Simulation Testing for the Brayton Engine Solar Receiver for the NASA Space Station Freedom Solar Dynamic Option,” Paper No. 899076 in IECEC’89, vol. 2, IEEE, New York, 1989, pp. 895–903. NASA-Lewis Research Center Contract NAS 3-24669 “Solar Dynamic Heat Receiver Technology,” with Boeing Aerospace Company. Haynes International Data Sheets for Haynes Alloy 230 and Haynes Alloy 188. J.D. Whittenberger:J. Mat. Energy Sys. 8 (1987) pp. 385–90. J.D. Whittenberger:J. Mat. Eng. 10 (1988) pp. 247–58. ASTM Standards: E-8, E-21, E-517, and E-646. M. Rothman of Haynes International: personal communication.