Исследование коррозионного поведения сплава 29НК в расплаве LiCl–KCl при 500 оС в зависимости от содержания Li2О И LiOH от 0 до 2 мол. %
- Авторы: Селиверстов К.Е.1, Никитина Е.В.1, Карфидов Э.А.1, Филатов А.А.1, Дедюхин А.Е.1
-
Учреждения:
- Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
- Выпуск: № 4 (2024)
- Страницы: 405-416
- Раздел: Статьи
- URL: https://rjraap.com/0235-0106/article/view/662090
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0235010624040056
- ID: 662090
Цитировать
Аннотация
Расплавленные хлоридные солевые электролиты обладают рядом свойств, которые делают их перспективными для использования в качестве рабочей среды для реализации высокотемпературных технологий. Хлориды щелочных металлов являются агрессивной средой по отношению к конструкционным материалам. Одним из возможных методов снижения коррозионных потерь конструкционного материала является метод кислородной пассивации поверхности металла или сплава путем введения в расплав определенного количества кислородосодержащих добавок. В статье рассмотрено влияние кислородсодержащих примесей (оксида лития и гидроксида лития) на коррозионное поведение металлического материала — сплава состава железо – кобальт – никель. Для оценки коррозионной стойкости материалов были использованы: гравиметрический анализ, микрорентгеноспектральный анализ (МРСА) поверхности и шлифов поперечного сечения и рентгенофазовый анализ (РФА) поверхности образцов. Представлены зависимости скорости коррозии материала от концентрации кислородосодержащих добавок Li2O и LiOH. По совокупности данных гравиметрического анализа, МРСА и РФА установлено, что образцы сплава 29НК в солевом расплаве LiCl–KCl–nLi2O мало подвержены коррозии, но в расплаве LiCl–KCl–nLiOH скорость сплава 29НК значительно возрастает за счет взаимодействия добавки LiOH с наиболее электроотрицательным компонентом сплава — железом.
Ключевые слова
Полный текст

Об авторах
К. Е. Селиверстов
Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
Email: neekeetina@mail.ru
Россия, Екатеринбург
Е. В. Никитина
Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: neekeetina@mail.ru
Россия, Екатеринбург
Э. А. Карфидов
Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
Email: neekeetina@mail.ru
Россия, Екатеринбург
А. А. Филатов
Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
Email: neekeetina@mail.ru
Россия, Екатеринбург
А. Е. Дедюхин
Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
Email: neekeetina@mail.ru
Россия, Екатеринбург
Список литературы
- Никитина Е.В., Ткачева О.Ю., Карфидов Э.А., Руденко А.В., Муллабаев А.Р. Высокотемпературная коррозия в расплавленных солях: Учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во Уральского университета. 2021.
- LeBlanc D. Molten salt reactors: a new beginning for an old idea // Nuclear Engineering and Design. 2010. 204. P. 1644–1656.
- Смирнов М.В., Озеряная И.Н. Особенности коррозии металлов в расплавленных галогенидах и карбонатах // Высокотемпературная коррозия и методы защиты от нее. 1973. 1. С. 76–83.
- Степанов С.И., Качина-Пулло Е.Б. Коррозия сталей и никельхромистых сплавов в смесях расплавленных хлоридов // Журнал прикладной химии. 1962. 35(8). С. 1852–1855.
- ГОСТ 10994–74. Сплавы прецизионные. Марки. М.: Стандартинформ. 1989.
- Селиверстов К.Е., Никитина Е.В., Карфидов Э.А., Филатов А.А., Романова Д.О., Дедюхин А.Е., Зайков Ю.П. Исследование коррозионного поведения никеля в расплаве LiCl–KCl при 500 oC в зависимости от содержания Li2О и LiOH от 0 до 2 мол. ٪ // Расплавы. 2024. № 3. (В печати).
- Keiser R., Manning D.L., Clausing R.E. Corrosion resistance of some nickel base alloys to molten fluoride salts containing UF4 and tellurium // The Electrochemical Society. 1976. 6. P. 315–328.
- Ambrosek J. Molten chloride salts for heat transfer in nuclear systems // University of Wisconsin. 2011. P. 238.
- Raiman S.S., Lee S. Aggregation and data analysis of corrosion studies in molten chloride and fluoride salts // Journal of Nuclear Materials. 2018. 511. P. 523–535.
- Шишкин В.Ю., Митяев В.С. Очистка галогенидов щелочных металлов методом зонной плавки // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1982. 18(11). C. 1917–1918.
- Sridharan K., Allen T.R. Corrosion in Molten Salts // Molten Salts Chemistry. 2013. P. 241–267.
- Indacochea J.E., Smith J.L., Litko K.R., Karell E.J. Corrosion Performance of Ferrous and Refractory Metals in Molten Salts under Reducing Conditions // Journal of Materials Research. 1999. 14. 5. P. 1990–1995.
- Indacochea J.E., Smith J.L., Litko K.R., Karell E.J., Raraz A.G. High-temperature oxidation and corrosion of structural materials in molten chlorides // Oxid. Met. 2001. 55. P. 1–16.
- Abramov A.V., Polovov I.B., Volkovich V.A., Rebrin O.I. Corrosion of austenitic stainless steels in chloride melts // Molten Salts Chemistry and Technology. 2014. P. 427–448.
- Dong L., Peng Q., Zhang Z., Shoji T., Han E.-H., Wang W.Ke.L. Effect of dissolved hydrogen on corrosion of 316NG stainless steel in high temperature water // Nucl. Eng. Des. 2015. 295. P. 403–414.
- Young D.J. High Temperature Oxidation and Corrosion of Metal // Elsevier Science. 2016. P. 758.
- ГОСТ 52381–2005. Материалы абразивные. Зернистость и зерновой состав шлифовальных порошков. Контроль зернового состава. М.: Стандартинформ. 2020.
- Озеряная И.Н. Коррозия металлов в расплавленных солях при термической обработке // Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. 3. С. 14–17.
- Shulga A.V. Influence of hydrogen on the corrosion behavior of stainless steels in lithium // Journal of Nuclear Materials. 2008. 373(1–3). P. 44–52.
- Mohanty B.P. Role of chlorides in hot corrosion of a cast Fe–Cr–Ni alloy. Part II: Thermochemical model studies // Corrosion Science. 2004. 46. 12. P. 2909–2924.
- Wang Ya., Zhang Sh., Ji X., Wang P., Li W. Material Corrosion in Molten Fluoride Salts // Int. J. Electrochem. Sci. 2018. 13. P. 4891– 4900.
- Ravi Shankar; K. Thyagarajan; U. Kamachi Mudali. Corrosion Behavior of Candidate Materials in Molten LiCl-KCl Salt Under Argon Atmosphere // J. Corrosion. 2013. 69. 7. P. 655–665.
- Карфидов Э.А., Никитина Е.В., Селиверстов К.Е., Мушников П.Н., Каримов К.Р. Коррозионное поведение стали 12Х18Н10Т в расплаве LiCl–KCl, содержащем добавки хлоридов f-элементов // Расплавы. 2023. № 4. С.1–8.
Дополнительные файлы
