316H 不锈钢表面等离子粉末堆焊Tribaloy® T400涂层的性能研究
2021-04-10叶祥熙梁建平李志军陈泽中戴志敏
任 森,叶祥熙, 蒋 力,梁建平,李志军,陈泽中,戴志敏
(1. 上海理工大学 材料科学与工程学院,上海 200093;2. 中国科学院上海应用物理研究所,上海 201800;3. 中国科学院洁净能源创新研究院,大连 116023)
对于大型商业化熔盐堆以及太阳能集热储能系统而言,长轴熔盐泵是重要的传送熔盐介质的装置。目前国内外并无成熟的能在600 ℃以上使用的高温长轴熔盐泵[1],瓶颈问题之一是缺少长轴熔盐泵所需的液下轴承材料。长轴熔盐泵用液下轴承材料不仅需要具有良好的耐高温熔盐腐蚀性能,还需要具有优异的硬度及摩擦磨损等力学性能。
316H 不锈钢作为美国机械工程师协会锅炉及压力容器规范(American Society of Mechanical Engineers Boiler and Pressure Vessel Code, ASME BPVC)中高温反应堆卷(ASME BPVC.III.5—2019)5 种候选材料之一,具有良好的高温力学性能、焊接性、耐蚀性和耐热性,加工工艺成熟,经济性突出[2-4],因而被广泛应用于化工装置和有腐蚀介质的高温抗氧化设备中。316H 不锈钢也是熔盐堆和太阳能集热储能系统的重要候选材料[5],在熔融氟化物[6-7]和氯化物[8-10]中具有一定的耐腐蚀性能。然而316H不锈钢本身硬度低,耐磨性能较差,无法直接应用于液下轴承。钴基合金具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,是一种能耐各种类型腐蚀、磨损以及高温氧化的硬质合金,可用于各种行业,例如核反应堆、发电、石油化工、喷气发动机、发动机阀门等领域[11]。Cr元素容易被高温熔盐腐蚀,在常用的Stellite®和Tribaloy®系列钴基耐磨硬质合金中,Tribaloy®T400(T400)的Cr 含量最低,仅为8%左右,并且具有优异的高温耐磨性能以及稳定性[12]。……
