Міцність і витривалість порошкових сплавів ВТ1-0 і Fe–18Cr–14Ni у високотемпературному водні

Abstract

Встановлено, що електропровідність порошкових сплавів ВТ1-0 та Fe–18Cr–14Ni, яка становить 6,3…8,8·10⁵ S/m, в 3–5 разів вища, ніж широковживаних анодних матеріалів YSZ–Ni для твердооксидних паливних комірок (ТОПК). Показано, що негативний вплив високої температури на механічні характеристики досліджуваних матеріалів є значно більший порівняно з впливом водню. Встановлено, що границі міцності і витривалості матеріалу Fe–18Cr–14Ni у високотемпературному водні вищі, ніж у ВТ1-0, і близькі до гранично допустимого значення міцності (100 MPa) ТОПК з анодом-підкладкою.

It was established that electrical conductivity of ВТ1-0 and Fe–18Cr–14Ni powder alloys is 6.3…8.8·10⁵ S/m. This is 3–5 times higher than the electrical conductivity of widely used YSZ–Ni anode materials for solid oxide fuel cell (SOFC). It was shown that the negative influence of high temperature on the mechanical properties of these materials is much higher than the influence of hydrogen. It was established that the ultimate strength and fatigue limits of Fe–18Cr–14Ni at high temperature hydrogen are higher than of ВТ1-0 and close to the critical admissible value of strength (100 MPa) for SOFC based on anode-substrate.

Установлено, что электропроводность порошковых сплавов ВТ1-0 и Fe–18Cr–14Ni, которая составляет 6,3…8,8·10⁵ S/m, в 3–5 раз выше, чем широко используемых анодных материалов YSZ–Ni для твердооксидных топливных ячеек (ТОТЯ). Показано, что негативное влияние высокой температуры на механические характеристики исследованных материалов значительно больше сравнительно с влиянием водорода. Установлено, что пределы прочности и усталости материала Fe–18Cr–14Ni в высокотемпературном водороде выше, чем у ВТ1-0, и близки к гранично допустимому значению прочности (100 МPа) ТОТЯ с анодом-подкладкой.