Oxidation Performance of Fe-Ni-Co-Cr-Mn High Entropy Alloy and its Al-Containing Variants in Supercritical CO2
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In this study, a new material type, known as high entropy alloy (HEA), is being evaluated for use in supercritical CO2 (sCO2) Brayton power cycle. This cycle is a promising power generation technology that offers an increased efficiency and smaller footprint compared to the conventional Rankine steam cycle. However, the construction of components that operate in the high temperature and pressure regions of the cycle requires the use of expensive high-performance alloys such as Inconel 740H and Incoloy 800HT. As an alternative to these alloys, three compositions of HEAs are evaluated, namely, FeNiCoCrMn (HEA-1), FeNi1.5CoCrMnAl0.5 (HEA-2), FeNi1.5CoCrAl0.5 (HEA-3). The alloy samples were exposed to sCO2 at 700 °C, 20 MPa for 600 hours. They were then evaluated through weight measurements and characterized using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and x-ray diffraction (XRD). The results showed that HEA-3 outperformed the two other compositions. It experienced an impressively low mass gain of 0.04 mg/cm2, compared to 0.65mg/cm2 and 0.25 mg/cm2 for HEA-1 and HEA-2, respectively. The lack of Mn enabled HEA-3 to form protective Cr2O3 oxides, whereas the other two compositions formed porous oxides containing MnO and Mn3O4. Furthermore, the results showed that HEA-3 has the potential to outperform many conventional superalloys being evaluated for sCO2 applications. Additional test campaign has been planned to study the effects of prolonged exposure of HEA-3 to high temperature and pressure sCO2 environment to further assess its performance and to do initial benchmarking with respect to other Ni-based alloys.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».