Оценка параметров коррозионных процессов в эвтектическом расплаве Na–K с использованием моделей металлических растворов

 
Код статьиS004036440003636-3-1
DOI10.31857/S004036440003636-3
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Аффилиация: ФГБОУ ВО «Московский политехнический университет»
Адрес: Российская Федерация
Аффилиация: ФГБОУ ВО «Московский политехнический университет»
Адрес: Российская Федерация
Название журналаТеплофизика высоких температур
ВыпускТом 56 Номер 4
Страницы533-542
Аннотация

С использованием математическиго аппарата модели псевдорегулярных растворов проведен расчет растворимости Fe, Cr, Ni, V, Mn и Mo в расплаве Na–K эвтектического состава. Результаты расчета сравниваются с имеющимися в литературе экспериментальными данными по переносу массы компонентов аустенитной хромоникелевой стали в натрий-калиевом контуре в неизотермических условиях. Показано, что параметры парного взаимодействия кислорода и переходного металла первого порядка (параметры Вагнера) могут быть использованы для прогнозирования коррозионного поведения конструкционных материалов в расплаве натрий–калий в присутствии примеси кислорода. Приводятся результаты расчета пороговой концентрации кислорода для образования сложных оксидов натрия с переходными металлами (Fe, Cr, Ni, V, Mn, Mo) в условиях, когда чистый твердый металл контактирует с расплавом Na–K эвтектического состава.

Ключевые слова
Источник финансированияСтатья подготовлена в рамках выполнения базовой части госзадания ФГБОУ ВО «Московский политехнический университет» (проект № 3.4880.2017/8.9).
Получено26.12.2018
Дата публикации26.12.2018
Цитировать   Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1411

Оценка читателей: голосов 0

1. Асхадуллин Р.Ш., Мартынов П. Н., Рачков В. И. и др. Контроль и регулирование содержания кислорода в тяжелых жидкометаллических теплоносителях для противокоррозионной защиты сталей // ТВТ. 2016. Т. 54. № 4. С. 595.

2. Алчагиров Б.Б., Дышекова Ф. Ф. Поверхностное натяжение расплавов свинец-висмутовой эвтектики с литием // ТВТ. 2016. Т. 54. № 6. С. 866.

3. Круглов А.Б., Круглов В. Б., Рачков В. И. и др. Методика измерения теплопроводности жидкого свинца в диапазоне температур 350–1000 °C // ТВТ. 2015. Т. 53. № 4. С. 596.

4. Камболов Д.А., Кашежев А. З., Кутуев Р. А. и др. Политермы плотности, поверхностного натяжения висмутистого свинца и угла смачивания высоконикелевых и ферритно-мартенситных сталей сплавом Pb–Bi // ТВТ. 2014. Т. 52. № 3. С. 392.

5. Савченко И.В., Станкус С. В., Агажанов А. Ш. Исследование теплопроводности и температуропроводности жидкого висмута в интервале температур 545– 970 К // ТВТ. 2013. Т. 51. № 2. С. 315.

6. Андреев П.В., Жаботинский Е. Е., Никонов А. М. Перспективы использования термоэмиссионных ЯЭУ для межорбитальных перелетов космических аппаратов в околоземном пространстве // Атомная энергия. 1992. Т. 73. № 5. С. 346.

7. Zhang J., Kapernick R., Marcille T. F. Corrosion of Materials by Liquid NaK Coolant in a Nuclear Power System // Nucl. Sci. Eng. 2008. V. 160. P. 75.

8. Zimmerman C. A. Corrosion of Type 316 Stainless Steel in NaK Service – A Literature Survey. Sci. Rep. IDO?14651. Phillips Petroleum Corporation. 1965. 72 p.

9. Reib M. J. Type 316 Stainless Steel Forced Convection NaK Corrosion Loop Tests, NSSC1A1, 2A2. Sci. Rep. TIM?655. Pratt & Whitney. 1961. 91 p.

10. Borgstedt H.U., Guminski C. IUPAC Solubility Data Series. Metals in Liquid Alkali Metals. Oxford: Oxford University Press, 1996. V. 63–64. 654 p.

11. Awasthi S.P., Borgstedt H. U. An Assessment of Solubility of Some Transition Metals (Fe, Ni, Mn, and Cr) in Liquid Sodium // J. Nucl. Mater. 1983. V. 116. P. 103.

12. Кузин А.Н., Люблинский И. Е., Бескоровайный Н. М. Расчет линий ликвидуса в системах щелочной металл–переходный металл со стороны щелочного металла. В кн.: Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния. М.: Наука, 1985. С. 113.

13. Niessen A.K., de Boer F. R., Miedema A. R. Model Predictions for the Enthalpy of Formation of Transition Metal Alloys II // CALPHAD. 1983. V. 7. № 1. P. 51.

14. Kaufman L., Nesor H. Coupled Phase Diagrams Thermochemical Data for Transition Metal Binary Systems – I // CALPHAD. 1978. V. 2. № 1. P. 55.

15. Kubaschewski O. An Empirical Estimation of the Henrian Constants of Dilute Metallic Solutions // High Temp. – High Pres. 1981. V. 13. № 4. P. 435.

16. Lupis C.H.P., Elliott J. F. Prediction of Enthalpy and Entropy Interaction Coefficients by the “Central Atoms” Theory // Acta Metal. 1967. V. 15. P. 265.

17. Tanaka T., Gokcen N. A., Kumar K. C.H., Hara S., Morita Z. Thermodynamic Relationship between Enthalpy of Mixing and Excess Entropy in Liquid Binary Alloys // Z. Metallkd. 1996. V. 87. № 10. P. 779.

18. Смитлз К. Дж. Металлы. Спр. изд. / Пер. с англ. М.: Металлургия, 1980. 447 с.

19. Eichelberger R.L., McKisson R. L. Solubility Studies of Cr, Co, Mn, Mo, Ni, Nb, Ti, V, and Zr in Liquid Sodium. Tech. Rep. AL-AEC?12955. Canoga Park, CA, USA: Atomics International, 1970.

20. Pellet C.R., Thompson R. Measurement of Transition Metal Solubilities in Liquid Sodium; Cobalt, Nickel, and Chromium. In Liquid Metal Engineering and Technology: Proc. 3rd Int. Conf. Held in Oxford. 9–13 April. 1984. London, UK: British Nuclear Energy Society, 1984. V. 3. P. 43.

21. Кауфман Л., Бернстейн Х. Расчет диаграмм состояния с помощью ЭВМ. М.: Мир, 1972. 326 с.

22. Zhang J., Kapernick R. Oxygen Chemistry in Liquid Sodium– Potassium Systems // Progress Nucl. Energy. 2009. V. 51. P. 614.

23. Saboungi M.-L., Marr J., Blander M. Thermodynamic Properties of Quasi-Ionic Alloy from Electromotive Force Measurements: the Li–Pb System // J. Chem. Phys. 1978. V. 68. № 4. P. 1375.

24. Thorley A.W., Tyzack C. Corrosion and Mass Transport of Steels and Nickel Alloys in Sodium Systems. In: Liquid Alkali Metals. Proc. Int. Conf., Nottingham, 1973. London, 1973. P. 257.

25. Bhat N.P., Borgstedt H. U. Corrosion Behavior of Structural Materials in Sodium Influenced by Formation of Ternary Oxides // Werkstoffe und Korrosion. 1988. V. 39. P. 115.

26. Ganesan V., Borgstedt H. U. Oxides in K–Me–O (Me = = Cr, Fe) Systems and Their Free Energies of Formation // J. Less-Common Metals. 1985. V. 114. P. 343.

27. Klueh R. L. Effect of Oxygen on Niobium–Sodium Compatibility // Corrosion (USA). 1971. V. 27. № 8. P. 342.

28. Krasin V.P., Soyustova S. I. Comparison of Liquid Metal Solution Model Predictions with Compatibility Data of Niobium with Liquid Sodium // J. Nucl. Mater. 2014. V. 451. P. 24.

29. Saboungi M.-L., Caveny D., Bloom I., Blander M. The Coordination Cluster Theory: Extension to Multicomponent Systems // Metallurg. Trans. A. 1987. V. 18. P. 1779.

30. Wagner C. Thermodynamics of Alloys. Addison Wesley. England. (GB) 1952. 171 p.

31. Lyublinski I.E., Evtikhin V. A., Pankratov V. Y., Krasin V. P. Numerical and Experimental Determination of Metallic Solubilities in Liquid Lithium, Lithium-Containing Nonmetallic Impurities, Lead and Lead-Lithium Eutectic // J. Nucl. Mater. 2014. V. 224. P. 288.

32. Lyublinski I.E., Evtikhin V. A., Krasin V. P. The Effect of Solutes on Thermodynamic Activity of Tritium in Liquid Lithium Blanket of Fusion Reactor // Fusion Technology. 1995. V. 28. P. 1223.

33. Schuhmann R. Solute Interactions in Multicomponent Solutions // Metallurg. Trans. B. 1985. V. 16. № 12. P. 807.

34. Krishnamurthy D., Varamban S. V., Thiruvengadasami A., Mathews C. K. Solubility of Oxygen in Sodium–Potassium Alloys // J. Less-Common Metals. 1989. V. 153. P. 363.

35. Krasin V.P., Lyublinski I. E., Soyustova S. I. Thermodynamic and Experimental Study of Corrosion Behavior of Vanadium-Based Alloy in Liquid Sodium–Potassium Coolant // J. Nucl. Mater. 2016. V. 480. P. 40.

36. Lindemer T.B., Besmann T. M., Jonson C. E. Thermodynamic Review and Calculations – Alkali–Metal Oxide Systems with Nuclear Fuels, Fission Products, and Structural Materials // J. Nucl. Mater. 1981. V. 100. P. 178.

37. Noden J.D. A General Equation for the Solubility of Oxygen in Liquid Sodium // J. British Nucl. Energy Soc. 1973. V. 12(1). P. 57.

38. Krishnamurthy D., Thiruvengadasami A., Bhat N. P., Mathews C. K. Solubility of Oxygen in Liquid Potassium // J. Less-Common Metals. 1987. V. 135. P. 285.

Система Orphus

Загрузка...
Вверх