Araştırma Makalesi

617 Alaşımının Kuru Hava Atmosferindeki Yüksek Sıcaklıklarda Oksidasyon Davranışları

Sayı: 36 31 Mayıs 2022
PDF İndir
TR EN

617 Alaşımının Kuru Hava Atmosferindeki Yüksek Sıcaklıklarda Oksidasyon Davranışları

Öz

Çok yüksek sıcaklık reaktörleri (VHTR), elektrik ve hidrojen üretimi konusunda en önemli IV. nesil reaktörlerinden biridir. IV. Nesil reaktörleri, özellikle çok yüksek sıcaklık reaktörlerinin (VHTR) yapısında birçok farklı malzeme düşünülmektedir. Nükleer reaktör aday malzemesi 617 alaşımının yüksek sıcaklıktaki oksidasyonu farklı sıcaklıklarda incelenmiştir. Kontrollü hava ortamlarında 24 saat boyunca 800 ° C ile 1000 ° C arasındaki sıcaklıklarda (100 ° C 'lik adımlarla) izotermal olarak oksidasyon hızı üzerindeki oksidasyon/korozyon etkisinin analizini Termogravimetrik analiz (TGA) ile incelendi. Oksidasyon öncesi ve sonrası (900 ° C) sıcaklıklardaki, malzemenin yüzeyleri hakkında elementel ve kimyasal bilgisi edinmek için yüzey analiz tekniği olan X-ray Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) kullanıldı ve yüzey morfolojisini incelemek için Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) kullanılmıştır. Oksidasyon davranışı, Wagner'in parabolik oksidasyon kinetik hızı yasasını ile ve Arrhenius denkleminin çözümünü yaparak ilgili verilerle bağlantılı olarak, aktivasyon enerjisi 800 ° C ile 1000 ° C için 203.91 kJ/mol bulunmuştur. TGA sonuçlarına bakıldığında, 800°C ile 1000°C arasında kütle artışı görülmüştür. XPS tablosundaki verilere göre 617 alaşımı numunesinin üzerindeki Cr2O3 tabakasında sıcaklıkla birlikte artış görülmüştür. AFM analizi göz önüne alındığında, sıcaklık arttıkça açıklıklar, ara boşluklar ve tanecikli yapılar sıcaklığa bağlı olarak artış göstermiştir. Şekiller, dış oksit ölçeklerinin ve sıcaklıklarla tane sınırlarının sürekli büyümesini sırayla göstermektedir. 617 alaşımının oksit morfolojisi ve yapısı, ortamlardan güçlü bir şekilde etkilenmiştir. Sıcaklık arttıkça oksidasyon derinliği artar. Gözenek, boşluk ve tane sınırlarının oluşumuna atfedilen artan oksidasyon sıcaklıkları, yüksek sıcaklıklara maruz kalmanın etkisiyle oluşmuştur.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Al-Hatab, K. A., Al-Bukhaiti, M., & Krupp, U. (2014). Cyclic oxidation kinetics and oxide scale morphologies developed on alloy 617. Applied Surface Science, 275-279.
  2. Bates, H. G. (1984). The Corrosion Behavior of High-Temperature Alloys During Exposure for Times up to 10 000 h in Prototype Nuclear Process Helium at 700 to 900°C. Nuclear Technology, 66(2), 415- 428.
  3. Benz, J., Lillo, T., & Wright, R. (2013). Aging of Alloy 617 at 650 and 750 °. Idaho Falls, Idaho: daho National Laboratory.
  4. Cabet, C., & Rouillard, F. (2009). Corrosion Issues of High Temperature Reactor Structural Metallic Materials. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 131, 062902-1-062902-6.
  5. Cabet, C., & Rouillard, F. (2009). Corrosion of high temperature metallic materials in VHTR. Journal of Nuclear Materials, 392(2), 235-242.
  6. Cabet, C., Chapovaloff, J., Rauillard, F., Girardin, G., Kaczorowski, D., Wolski, K., & Pijolat, M. (2008). High temperature reactivity of two chromium-containing alloys in impure helium. Journal of Nuclear Materials, 375(2), 173-178.
  7. Cabet, C., Terlain, A., Lett, P., Guetaz, L., & Gentzbittel, J. M. (2006). High temperature corrosion of structural materials under gas-cooled reactor helium. Materials and Corrosion, 57(2), 147-153.
  8. CHIN, J., JOHNSON, W. R., & CHEN, K. (1982). Compatibility of aluminide-coated Hastelloy X and Inconel 617 in a simulated gas-cooled reactor environment. General Atomic Company.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

31 Mayıs 2022

Gönderilme Tarihi

6 Mayıs 2022

Kabul Tarihi

9 Mayıs 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Sayı: 36

Kaynak Göster

APA
Kaplan, Ş., & Us, H. (2022). 617 Alaşımının Kuru Hava Atmosferindeki Yüksek Sıcaklıklarda Oksidasyon Davranışları. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 36, 207-213. https://doi.org/10.31590/ejosat.1113120
AMA
1.Kaplan Ş, Us H. 617 Alaşımının Kuru Hava Atmosferindeki Yüksek Sıcaklıklarda Oksidasyon Davranışları. EJOSAT. 2022;(36):207-213. doi:10.31590/ejosat.1113120
Chicago
Kaplan, Şevval, ve Hakan Us. 2022. “617 Alaşımının Kuru Hava Atmosferindeki Yüksek Sıcaklıklarda Oksidasyon Davranışları”. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, sy 36: 207-13. https://doi.org/10.31590/ejosat.1113120.
EndNote
Kaplan Ş, Us H (01 Mayıs 2022) 617 Alaşımının Kuru Hava Atmosferindeki Yüksek Sıcaklıklarda Oksidasyon Davranışları. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi 36 207–213.
IEEE
[1]Ş. Kaplan ve H. Us, “617 Alaşımının Kuru Hava Atmosferindeki Yüksek Sıcaklıklarda Oksidasyon Davranışları”, EJOSAT, sy 36, ss. 207–213, May. 2022, doi: 10.31590/ejosat.1113120.
ISNAD
Kaplan, Şevval - Us, Hakan. “617 Alaşımının Kuru Hava Atmosferindeki Yüksek Sıcaklıklarda Oksidasyon Davranışları”. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi. 36 (01 Mayıs 2022): 207-213. https://doi.org/10.31590/ejosat.1113120.
JAMA
1.Kaplan Ş, Us H. 617 Alaşımının Kuru Hava Atmosferindeki Yüksek Sıcaklıklarda Oksidasyon Davranışları. EJOSAT. 2022;:207–213.
MLA
Kaplan, Şevval, ve Hakan Us. “617 Alaşımının Kuru Hava Atmosferindeki Yüksek Sıcaklıklarda Oksidasyon Davranışları”. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, sy 36, Mayıs 2022, ss. 207-13, doi:10.31590/ejosat.1113120.
Vancouver
1.Şevval Kaplan, Hakan Us. 617 Alaşımının Kuru Hava Atmosferindeki Yüksek Sıcaklıklarda Oksidasyon Davranışları. EJOSAT. 01 Mayıs 2022;(36):207-13. doi:10.31590/ejosat.1113120