Investigation of Oxidation Performance of Co-Cr-Fe-Ni based High Entropy Alloys in Supercritical-CO2 Environment
Notice bibliographique
Résumé
This work presents the first oxidation studies of Co-Cr-Fe-Ni-based high entropy alloys (HEAs) in supercritical-CO2 (sCO2) environment.These materials are being evaluated as an alternative to commercial Ni-based superalloys for construction of select components of sCO2 power cycles.The alloys investigated in this research include CoCrFeMnNi, Al0.5CoCrFeMnNi1.5, Al0.5CoCrFeNi1.5,(CoCrFeMnNi)Si0.01,and CoCrFe0.5MnNi1.5 specifically designed to study the impact of Mn, Al, Si and Fe on the oxidation behaviour.The HEAs were characterized through scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive Xray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction before and after exposure to sCO2.The samples were tested inside a high pressure sCO2 corrosion test rig located at Natural Resources Canada's, capable of mimicking the operating conditions of indirectly-fired sCO2 power cycles.The oxidation behaviour was evaluated by comparing experimentally obtained mass gain data and the characterized oxide formations.The pre-exposure results show that Al0.5CoCrFeMnNi1.5 and Al0.5CoCrFeNi1.5 compositions form γ/γ' microstructure, desirable for high strength applications, while the exposure to sCO2 at elevated temperatures (500-700°C) and pressure (20 MPa) causes formation of ordered B2 NiAl phases dispersed within the matrix.Al0.5CoCrFeNi1.5 is the only composition that forms detectable protective Cr2O3 after 300 hours at 500°C/20MPa, as well as after 600 hours at 700°C/MPa.The other four compositions were shown to form a porous unprotective MnO oxide layer.Additionally, the results indicate that similar to conventional alloy systems, the oxidation of HEAs increases with temperature, however, Al0.5CoCrFeNi1.5 exhibited nearly the same mass gain at both temperatures after 300 and 600 hours.Lastly, the results suggest that Al0.5CoCrFeNi1.5 composition has the potential to outperform commercial superalloys in sCO2 applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».