„Kanthal AF“ lydinys 837 Resisohm alchromas y fekralinis lydinys

„Kanthal AF“ yra feritinis geležies ir chromo-aliuminio lydinys (FECRAL lydinys), skirtas naudoti iki 1300 ° C (2370 ° F) temperatūroje. Lydinis pasižymi puikiu atsparumu oksidacijai ir labai geras formos stabilumas, todėl ilgis elementas tarnauja.

„Kan-Thal AF“ paprastai naudojamas elektros šildymo elementuose pramoninėse krosnyse ir namų prietaisuose.

Prietaisų pramonės pritaikymo pavyzdys yra atviros žėručio elementai, skirti skrudintuvams, plaukų džiovintuvams, ventiliatoriaus formos ventiliatoriaus šildytuvams ir kaip atviros ritės elementai ant pluošto izoliacinės medžiagos keraminiame stikliniame šildytuvuose, esančiuose asortimentuose, keraminiais šildytuvais, „Susped“ plokštelėse, „STOLES“. Radiatorių, konvekcinių šildytuvų elementai, kiaulės elementai, skirti karšto oro pistoletai, radiatoriai, džiovintuvai.

Santrauka Šiame tyrime aprašytas komercinio fekralinio lydinio (Kanthal AF) korozijos mechanizmas azoto dujose (4,6), esant 900 ° C ir 1200 ° C temperatūrai. Izoterminiai ir termocikliniai tyrimai, kurių bendras ekspozicijos laikas, šildymo greitis ir atkaitinimo temperatūra buvo skirtingi. Oksidacijos bandymas oro ir azoto dujose buvo atliktas atliekant termogravimetrinę analizę. Mikrostruktūrai būdinga skenavimo elektronų mikroskopija (SEM-EDX), Augerio elektronų spektroskopija (AES) ir fokusuota jonų pluošto (FIB-EDX) analizė. Rezultatai rodo, kad korozijos progresavimas vyksta formuojant lokalizuotus požeminius nitridacijos regionus, sudarytus iš ALN fazių dalelių, o tai sumažina aliuminio aktyvumą ir sukelia įkyrią bei spalliavimą. Al-nitrido formavimo ir al-oksido masto augimo procesai priklauso nuo atkaitinimo temperatūros ir kaitinimo greičio. Nustatyta, kad fekralinio lydinio nitridavimas yra greitesnis procesas nei oksidacija atkaitinant azoto dujas, turinčias žemą deguonies dalinį slėgį, ir tai rodo pagrindinę lydinio skaidymo priežastį.

Įvadas „Fecral“ - pagrįsti lydiniai („Kanthal AF ®“) yra gerai žinomi dėl savo didesnio atsparumo oksidacijai esant aukštesnei temperatūrai. Ši puiki savybė yra susijusi su termodinamiškai stabilios aliuminio oksido skalės susidarymu paviršiuje, kuris apsaugo medžiagą nuo tolesnės oksidacijos [1]. Nepaisant puikių atsparumo korozijai savybių, komponentų, pagamintų iš „Fecral“, eksploatavimo laikas - pagrįsti lydiniai gali būti riboti, jei dalys dažnai veikiamos šiluminiu ciklu esant aukštesnei temperatūrai [2]. Viena iš to priežasčių yra ta, kad skalės formavimo elementas-aliuminis-sunaudojama lydinio matricoje požeminėje srityje dėl pakartotinio „Thermo-Shock“ įtrūkimo ir aliuminio oksido skalės pertvarkymo. Jei likęs aliuminio kiekis sumažėja dėl kritinės koncentracijos, lydinys nebegali reformuoti apsauginės skalės, todėl katastrofiškai suskaidoma oksidacija, susidarant greitai augančiai geležies ir chromo pagrindu pagamintų oksidų [3,4]. Priklausomai nuo aplinkinės atmosferos ir paviršiaus oksidų pralaidumo, tai gali palengvinti tolesnę vidinę oksidaciją ar nitridaciją ir nepageidaujamų fazių susidarymą požeminiame regione [5]. Hanas ir Youngas parodė, kad esant aliuminio oksido skalei, formuojančiai Ni cr al lydinius, susidaro sudėtingas vidinės oksidacijos ir nitridacijos modelis [6,7] šiluminio ciklo metu esant aukštesnei temperatūrai oro atmosferoje, ypač lydiniuose, kuriuose yra stiprių nitridų formuotojų, tokių kaip AL ir Ti [4]. Yra žinoma, kad chromo oksido skalės yra pralaidžios azoto, o cr2 N yra kaip subkallinis sluoksnis arba kaip vidinės nuosėdos [8,9]. Galima tikėtis, kad šis poveikis bus sunkesnis šiluminio ciklo sąlygomis, dėl kurių atsiranda oksido skalės įtrūkimas ir sumažinant jo, kaip azoto kliūties, veiksmingumą [6]. Taigi korozijos elgseną lemia konkurencija tarp oksidacijos, dėl kurios atsiranda apsauginis aliuminio oksido susidarymas/palaikymas, ir azoto įsisavinimas, sukeliantis vidinį lydinio matricos nitridaciją, susidarant Aln fazėje [6,10], o tai lemia šio regiono sukčiavimą dėl didesnio šiluminio Aln fazės plėtros, palyginti su „Alloy Matrix“ [9]. Kai fekraliniai lydiniai veikia aukštoje atmosferos temperatūroje, kurioje yra deguonies ar kitų deguonies donorų, tokių kaip H2O ar CO2, oksidacija yra dominuojanti reakcija ir aliuminio oksido skalės formos, kurios yra neprogiamos deguonies ar azoto esant aukštesnei temperatūrai ir užtikrina apsaugą nuo įsibrovimo į lydinio matricą. Tačiau, jei veikiama redukcijos atmosferos (N2+H2) ir apsauginio aliuminio oksido skalės kreko, vietinė lūžimo oksidacija prasideda formuojant nesauginius CR ir Fericho oksidus, kurie suteikia palankų kelią azoto difuzijai į feritinę matricą ir Aln fazės formavimąsi [9]. Apsauginė (4,6) azoto atmosfera dažnai naudojama pramoniniam fekralinių lydinių naudojimui. Pavyzdžiui, atsparumo šildytuvai šilumos apdorojimo krosnyse su apsaugine azoto atmosfera yra plačiai paplitusio fekralinių lydinių taikymo tokioje aplinkoje pavyzdys. Autoriai praneša, kad fecraly lydinių oksidacijos greitis yra žymiai lėtesnis, kai atkaitinama atmosferoje, turinčioje žemą deguonies dalinį slėgį [11]. Tyrimo tikslas buvo nustatyti, ar atkaitinimas (99,996%) azoto (4,6) dujos (Messer® Spec. Priekinės priemaišų lygis O2 + H2O <10 ppm) daro įtaką fekralinio lydinio (kanthal AF) atsparumui korozijai, jo kitimui (šilumos ir ciklavimo) ir šilumos greičiui.