- PII
- 10.31857/S0235010624040056-1
- DOI
- 10.31857/S0235010624040056
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume / Issue number 4
- Pages
- 405-416
- Abstract
- Molten chloride salt electrolytes are promising for use as a working medium for the implementation of high-temperature technologies. Alkali metal chlorides are an aggressive environment in relation to structural materials. One of the possible methods of reducing the corrosion damage of a structural material is the method of oxygen passivation of the surface of a metal or alloy by introducing a certain amount of oxygen-containing additives into the melt. The article considers the effect of oxygen-containing impurities (lithium oxide and lithium hydroxide) on the corrosive behavior of a metal material — an alloy of the composition iron–cobalt–nickel. To assess the corrosion resistance of materials, gravimetric analysis, micro-X-ray spectral analysis (XRSA) of the surface and cross-section sections, and X-ray phase analysis (XRF) of the sample surface were used. The dependences of the corrosion rate of the material on the concentration of oxygen-containing additives Li2O and LiOH are presented. Based on the data set of gravimetric, MRSA and XRF data, it was found that 29NC alloy samples in the LiCl–KCl–nLi2O salt melt are not susceptible to corrosion, but in the LiCl–KCl–nLiOH melt, the speed of the 29NC alloy increases significantly due to the interaction of the LiOH additive with the most electronegative component of the alloy — iron.
- Keywords
- коррозия сплав 29НК хлоридный расплав LiCl–KCl кислородосодержащие примеси
- Date of publication
- 17.09.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 15
References
- 1. 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.
- 2. LeBlanc D. Molten salt reactors: a new beginning for an old idea // Nuclear Engineering and Design. 2010. 204. P. 1644–1656.
- 3. 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.
- 4. 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.
- 5. ГОСТ 10994–74. Сплавы прецизионные. Марки. М.: Стандартинформ. 1989.
- 6. 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).
- 7. 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.
- 8. Ambrosek J. Molten chloride salts for heat transfer in nuclear systems // University of Wisconsin. 2011. P. 238.
- 9. 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.
- 10. Шишкин В.Ю., Митяев В.С. Очистка галогенидов щелочных металлов методом зонной плавки // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1982. 18(11). C. 1917–1918.
- 11. Sridharan K., Allen T.R. Corrosion in Molten Salts // Molten Salts Chemistry. 2013. P. 241–267.
- 12. 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.
- 13. 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.
- 14. 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.
- 15. 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.
- 16. Young D.J. High Temperature Oxidation and Corrosion of Metal // Elsevier Science. 2016. P. 758.
- 17. ГОСТ 52381–2005. Материалы абразивные. Зернистость и зерновой состав шлифовальных порошков. Контроль зернового состава. М.: Стандартинформ. 2020.
- 18. Озеряная И.Н. Коррозия металлов в расплавленных солях при термической обработке // Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. 3. С. 14–17.
- 19. 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.
- 20. 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.
- 21. 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.
- 22. 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.
- 23. 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.
