Kanthal AF alloy 837 resistohm alchrome Y fecral alloy

Kanthal AF is in ferrityske izer-chroom-aluminium-legering (FeCrAl-legering) foar gebrûk by temperatueren oant 1300 ° C (2370 ° F). De legearing wurdt karakterisearre troch poerbêste oksidaasjebestriding en heul goede foarmstabiliteit, wat resulteart yn in lange elemintlibben.

Kan-thal AF wurdt typysk brûkt yn elektryske ferwaarming eleminten yn yndustriële ovens en húshâldlike apparaten.

Foarbylden fan tapassingen yn 'e apparaat yndustry binne yn iepen mica eleminten foar broodroosters, haardrogers, yn meanderfoarmige eleminten foar fan kachels en as iepen coil eleminten op fiber isolearjende materiaal yn keramyske glêzen top kachels yn berik, yn keramyske kachels foar siedende platen, coils op foarme keramyske glêstried foar koken platen mei keramyske kookplaten, yn suspended coil eleminten foar fan heaters, ophongen rjochte tried eleminten foar radiatoren, convection heaters, yn stekelvarken eleminten foar hite lucht gewearen, radiatoren, droegers.

Abstrakt Yn 'e hjoeddeiske stúdzje wurdt it korrosjemeganisme fan kommersjele FeCrAl-legering (Kanthal AF) by annealing yn stikstofgas (4.6) by 900 °C en 1200 °C sketst. Isotermyske en thermo-syklyske tests mei wikseljende totale eksposysjetiden, ferwaarmingsraten en annealingtemperatueren waarden útfierd. Oxidaasjetest yn loft en stikstofgas waarden útfierd troch thermogravimetryske analyze. De mikrostruktuer wurdt karakterisearre troch skennende elektroanenmikroskopie (SEM-EDX), Auger-elektroanenspektroskopy (AES), en fokusearre ionbeam (FIB-EDX) analyze. De resultaten litte sjen dat de foarútgong fan korrosysje plakfynt troch de formaasje fan pleatslike subsurface nitridaasjeregio's, gearstald út AlN-fasedieltsjes, dy't de aluminiumaktiviteit fermindert en fersmoarging en spallaasje feroarsaket. De prosessen fan Al-nitrid formaasje en Al-oxide skaal groei hinget ôf fan annealing temperatuer en ferwaarming taryf. It waard fûn dat nitridaasje fan 'e FeCrAl-legering in flugger proses is as oksidaasje by annealing yn in stikstofgas mei in lege soerstofpartialdruk en de wichtichste oarsaak is fan legeringsdegradaasje.

Yntroduksje FeCrAl-basearre alloys (Kanthal AF ®) binne bekend om har superieure oksidaasjebestriding by ferhege temperatueren. Dit treflike eigendom is besibbe oan de foarming fan thermodynamysk stabile alumina skaal op it oerflak, dat beskermet it materiaal tsjin fierdere oksidaasje [1]. Nettsjinsteande superieure korrosjebestindige eigenskippen, kin it libben fan 'e komponinten produsearre fan FeCrAl-basearre alloys wurde beheind as de dielen faak bleatsteld wurde oan termyske fytsen by ferhege temperatueren [2]. Ien fan 'e redenen hjirfoar is dat it skaalfoarmjende elemint, aluminium, wurdt konsumearre yn' e alloy-matrix yn 'e ûndergrûngebiet fanwege it werhelle thermo-shock-kraken en herfoarming fan' e alumina-skaal. As de oerbleaune aluminium ynhâld ôfnimt ûnder krityske konsintraasje, kin de alloy de beskermjende skaal net mear herfoarmje, wat resulteart yn in katastrofale breakaway-oksidaasje troch de formaasje fan rap groeiende izer-basearre en chromium-basearre oksides [3,4]. Ofhinklik fan 'e omlizzende sfear en permeabiliteit fan oerflakoksiden kin dit fierdere ynterne oksidaasje of nitridaasje fasilitearje en de formaasje fan net winske fazen yn' e ûndergrûnske regio [5]. Han en Young hawwe oantoand dat yn aluminiumoxide-skaal dy't Ni Cr Al-legeringen foarmje, in kompleks patroan fan ynterne oksidaasje en nitridaasje ûntwikkelet [6,7] tidens thermyske fytsen by ferhege temperatueren yn in loftatmosfear, benammen yn alloys dy't sterke nitridefoarmers lykas Al befetsje. en Ti [4]. Chromium okside skalen binne bekend om stikstof permeable te wêzen, en Cr2N foarmet as in sub-skaal laach of as ynterne delslach [8,9]. Dit effekt kin wurde ferwachte te wêzen slimmer ûnder termyske fytst omstannichheden dy't liede ta okside skaal cracking en it ferminderjen fan syn effektiviteit as in barriêre foar stikstof [6]. It korrosjegedrach wurdt dus regele troch de konkurrinsje tusken oksidaasje, dy't liedt ta de beskermjende alumina formaasje / ûnderhâld, en stikstof yngong dy't liedt ta ynterne nitridaasje fan 'e alloy matrix troch formaasje fan AlN faze [6,10], wat liedt ta de spallation fan dat gebiet fanwege hegere termyske útwreiding fan AlN faze yn ferliking mei de alloy matrix [9]. By it bleatstellen fan FeCrAl-legeringen oan hege temperatueren yn atmosfearen mei soerstof of oare soerstofdonoren lykas H2O of CO2, is oksidaasje de dominante reaksje, en foarmen fan aluminiumoxideskaal, dy't ûnpermeabel is foar soerstof of stikstof by ferhege temperatueren en beskerming biede tsjin har ynbraak yn 'e alloy matrix. Mar, as bleatsteld oan reduksje sfear (N2 + H2), en beskermjende alumina skaal crack, in lokale breakaway oksidaasje begjint troch de formaasje fan net-beskermjende Cr en Ferich oksides, dy't soargje foar in geunstich paad foar stikstof diffusion yn de ferritic matrix en formaasje fan AlN-faze [9]. De beskermjende (4.6) stikstofsfear wurdt faak tapast yn 'e yndustriële tapassing fan FeCrAl-legeringen. Bygelyks, wjerstânsverwarmers yn waarmtebehannelingovens mei in beskermjende stikstofsfear binne in foarbyld fan 'e wiidferspraat tapassing fan FeCrAl-legeringen yn sa'n omjouwing. De auteurs melde dat it oksidaasjefrekwinsje fan 'e FeCrAlY-legeringen oanmerklik stadiger is by annealing yn in sfear mei lege soerstofparsjele druk [11]. It doel fan 'e stúdzje wie om te bepalen oft annealing yn (99.996%) stikstof (4.6) gas (Messer® spec. ûnreinheidsnivo O2 + H2O < 10 ppm) beynfloedet de korrosjebestriding fan FeCrAl-legering (Kanthal AF) en yn hoefier't it hinget op 'e annealing temperatuer, syn fariaasje (thermal-cycling), en ferwaarming taryf.