Kanthal af legering 837 weerstandshm alchrome y fecral legering

Kanthal AF is 'n ferritiese yster-chromium-aluminiumlegering (fekrale legering) vir gebruik by temperature tot 2370 ° F (2370 ° F). Die legering word gekenmerk deur uitstekende oksidasie -weerstand en baie goeie vormstabiliteit, wat lei tot 'n lang elementlewe.

Kan-Thal AF word tipies gebruik in elektriese verwarmingselemente in industriële oonde en huishoudelike toestelle.

Voorbeeld van toepassings in die toestelbedryf is in oop mika -elemente vir broodroosters, haardroërs, in kranige elemente vir waaierverwarmers en as oop spoelelemente op vesel isolerende materiaal in keramiekglas -topverwarmers in reekse, in keramiekverwarmers vir kokende plate, spoele op die keramiek vesel vir kookplate met keramiese hobs, in opgeskort, opgeskort vir fan, in opgeskort Konveksieverwarmers, in ystervarkelemente vir warm luggewere, verkoelers, tuimeldroërs.

Samevatting In die huidige studie word die korrosiemeganisme van kommersiële fekrale legering (Kanthal AF) tydens uitgloeiing in stikstofgas (4.6) by 900 ° C en 1200 ° C uiteengesit. Isotermiese en termo-sikliese toetse met verskillende totale blootstellingstye, verhittingsyfers en uitgloeiingstemperature is uitgevoer. Die oksidasietoets in lug- en stikstofgas is uitgevoer deur termogravimetriese analise. Die mikrostruktuur word gekenmerk deur die skandering van elektronmikroskopie (SEM-EDX), Auger Electron Spectroscopy (AES) en gefokusde ioonbalk (FIB-EDX) -analise. Die resultate toon dat die progressie van korrosie plaasvind deur die vorming van gelokaliseerde ondergrondse nitridasiegebiede, wat bestaan ​​uit ALN -fase -deeltjies, wat die aluminiumaktiwiteit verminder en verbrokkeling en spallasie veroorsaak. Die prosesse van die vorming van al-nitried en die groei van die al-oksiedskaal hang af van die uitgloeiingstemperatuur en die verwarmingstempo. Daar is gevind dat nitridasie van die fekrale legering 'n vinniger proses is as oksidasie tydens uitgloeiing in 'n stikstofgas met 'n lae suurstofgedeelte druk en die hoofoorsaak van legeringsdegradasie is.

Inleiding Fecral - gebaseerde legerings (Kanthal AF ®) is bekend vir hul voortreflike oksidasie -weerstand teen verhoogde temperature. Hierdie uitstekende eienskap hou verband met die vorming van termodinamies stabiele alumina -skaal op die oppervlak, wat die materiaal beskerm teen verdere oksidasie [1]. Ondanks voortreflike korrosie -weerstandseienskappe, kan die leeftyd van die komponente vervaardig van Fecral -gebaseerde legerings beperk word as die onderdele gereeld aan termiese fietsry by verhoogde temperature blootgestel word [2]. Een van die redes hiervoor is dat die skaalvormende element, aluminium, in die legeringsmatriks in die ondergrondse area verbruik word as gevolg van die herhaalde termo-skok wat die alumina-skaal kraak en hervorming. As die oorblywende aluminiuminhoud onder kritieke konsentrasie afneem, kan die legering nie meer die beskermende skaal hervorm nie, wat lei tot 'n katastrofiese wegbreekoksidasie deur die vorming van vinnig groeiende ystergebaseerde en chroom-gebaseerde oksiede [3,4]. Afhangend van die omliggende atmosfeer en deurlaatbaarheid van oppervlakoksiede, kan dit verdere interne oksidasie of nitridasie en vorming van ongewenste fases in die ondergrondse streek vergemaklik [5]. Han en Young het getoon dat 'n komplekse patroon van interne oksidasie en nitridasie in aluminiumskaal ni -cr al -legerings ontwikkel [6,7] tydens termiese fietsry by verhoogde temperature in 'n lugatmosfeer, veral in legerings wat sterk nitriedvormers soos Al en Ti [4] bevat. Dit is bekend dat chroomoksiedskale stikstofdeurlaatbaar is, en Cr2 N vorm óf as 'n subskaallaag of as interne neerslag [8,9]. Daar kan verwag word dat hierdie effek erger sal wees onder termiese fietsrytoestande, wat daartoe lei dat oksiedskaal kraak en die effektiwiteit daarvan verminder as 'n hindernis vir stikstof [6]. Die korrosiegedrag word dus beheer deur die mededinging tussen oksidasie, wat lei tot die beskermende aluminiumvorming/onderhoud, en stikstofinstrument wat lei tot interne nitridasie van die legeringsmatriks deur die vorming van die ALN -fase [6,10], wat lei tot die spallasie van daardie streek as gevolg van 'n hoër termiese uitbreiding van die ALN -fase in vergelyking met die AlloY -matriek [9]. Wanneer fekrale legerings blootgestel word aan hoë temperature in atmosfeer met suurstof of ander suurstofskenkers soos H2O of CO2, is oksidasie die dominante reaksie, en aluminiumvormige vorme, wat ondeurdringbaar is vir suurstof of stikstof by verhoogde temperature en beskerming bied teen die indringing daarvan in die legeringsmatriks. Maar as dit blootgestel word aan die vermindering van die atmosfeer (N2+H2), en beskermende aluminium-skaal-kraak, begin 'n plaaslike wegbreekoksidasie met die vorming van nie-beskermende CR en Ferich-oksiede, wat 'n gunstige pad bied vir stikstofdiffusie in die ferritiese matriks en vorming van ALN-fase [9]. Die beskermende (4.6) stikstofatmosfeer word gereeld toegepas in die industriële toepassing van fekrale legerings. Byvoorbeeld, weerstandsverwarmers in hittebehandeling oonde met 'n beskermende stikstofatmosfeer is 'n voorbeeld van die wydverspreide toepassing van fekrale legerings in so 'n omgewing. Die skrywers meld dat die oksidasietempo van die Fecraly -legerings aansienlik stadiger is wanneer die uitgloeiing in 'n atmosfeer met 'n lae suurstof gedeeltelike druk [11]. Die doel van die studie was om vas te stel of die uitgloeiing in (99.996%) stikstof (4.6) gas (Messer® Spec. Onreinheidsvlak O2 + H2O <10 dpm) 'n invloed op die weerstand teen fekrale legering (kanale AF) beïnvloed, en tot watter mate dit afhang van die uitgloeiingstemperatuur, sy variasie (termiese-cycling) en verhitting.