Kanthal AF aliazh 837 rezisthohm alchrome Y aliazh fekrale

Kanthal AF është një aliazh ferritik hekur-krom-alumin (aliazh FeCrAl) për përdorim në temperatura deri në 1300°C (2370°F). Aliazhi karakterizohet nga rezistencë e shkëlqyer ndaj oksidimit dhe qëndrueshmëri shumë e mirë në formë që rezulton në jetëgjatësi të gjatë të elementit.

Kan-thal AF përdoret zakonisht në elementët e ngrohjes elektrike në furrat industriale dhe pajisjet shtëpiake.

Shembuj aplikimesh në industrinë e aparateve janë elementët mikë të hapur për tharëse flokësh, tharëse flokësh, elementë në formë gjarpëri për ngrohëset me ventilator dhe si elementë mbështjellës të hapur në material izolues me fibra në ngrohëset e sipërme qelqi qeramike në varg, në ngrohës qeramike për pjata zierje, bobina në fibër qeramike të derdhur për pjatat e gatimit me pllakë qeramike, në elementë spirale të varura për ngrohje me ventilator, në elementë me tela të varur të drejtë për radiatorë, ngrohës me konvekcion, në elementë porcupine për armë me ajër të nxehtë, radiatorë, tharëse tharëse.

Abstrakt Në studimin aktual, është përshkruar mekanizmi i korrozionit të lidhjes komerciale FeCrAl (Kanthal AF) gjatë pjekjes në gaz azot (4.6) në 900 °C dhe 1200 °C. U kryen teste izotermike dhe termo-ciklike me kohë të ndryshme ekspozimi totale, shkallë ngrohjeje dhe temperatura pjekjeje. Testi i oksidimit në ajër dhe gaz azot u krye me analizë termogravimetrike. Mikrostruktura karakterizohet nga mikroskopi elektronik skanues (SEM-EDX), spektroskopia e elektroneve Auger (AES) dhe analiza me rreze jonike të fokusuar (FIB-EDX). Rezultatet tregojnë se përparimi i korrozionit ndodh nëpërmjet formimit të zonave të lokalizuara të nitridimit nëntokësor, të përbëra nga grimca të fazës AlN, të cilat reduktojnë aktivitetin e aluminit dhe shkaktojnë brishtësinë dhe spërkatjen. Proceset e formimit të Al-nitritit dhe të rritjes së shkallës së oksidit të Al varen nga temperatura e pjekjes dhe shpejtësia e ngrohjes. U zbulua se nitridimi i lidhjes FeCrAl është një proces më i shpejtë se oksidimi gjatë pjekjes në një gaz azoti me presion të pjesshëm të ulët të oksigjenit dhe përfaqëson shkakun kryesor të degradimit të aliazhit.

Hyrje Lidhjet me bazë FeCrAl (Kanthal AF ®) janë të njohura për rezistencën e tyre superiore ndaj oksidimit në temperatura të larta. Kjo veti e shkëlqyer lidhet me formimin e shkallës së aluminit termodinamikisht të qëndrueshme në sipërfaqe, e cila mbron materialin nga oksidimi i mëtejshëm [1]. Pavarësisht nga vetitë e larta të rezistencës ndaj korrozionit, jetëgjatësia e komponentëve të prodhuar nga lidhjet me bazë FeCrAl mund të kufizohet nëse pjesët ekspozohen shpesh ndaj ciklit termik në temperatura të larta [2]. Një nga arsyet për këtë është se elementi formues i shkallës, alumini, konsumohet në matricën e aliazhit në zonën nëntokësore për shkak të plasaritjeve të përsëritura termo-goditëse dhe reformimit të shkallës së aluminit. Nëse përmbajtja e mbetur e aluminit zvogëlohet nën përqendrimin kritik, aliazhi nuk mund të reformojë më shkallën mbrojtëse, duke rezultuar në një oksidim katastrofik të shkëputur nga formimi i oksideve me bazë hekuri dhe kromi me rritje të shpejtë [3,4]. Në varësi të atmosferës përreth dhe përshkueshmërisë së oksideve sipërfaqësore, kjo mund të lehtësojë oksidimin ose nitridimin e mëtejshëm të brendshëm dhe formimin e fazave të padëshiruara në rajonin nëntokësor [5]. Han dhe Young kanë treguar se në shkallën e aluminit që formon lidhjet Ni Cr Al, zhvillohet një model kompleks i oksidimit dhe nitridimit të brendshëm [6,7] gjatë ciklimit termik në temperatura të ngritura në një atmosferë ajri, veçanërisht në lidhjet që përmbajnë formues të fortë nitride si Al dhe Ti [4]. Shkallët e oksidit të kromit dihet se janë të përshkueshme nga nitrogjeni dhe Cr2N formohet ose si një shtresë nën shkallë ose si precipitat i brendshëm [8,9]. Ky efekt mund të pritet të jetë më i rëndë në kushtet e ciklit termik, të cilat çojnë në çarje të shkallës së oksidit dhe reduktimin e efektivitetit të tij si një pengesë ndaj azotit [6]. Kështu, sjellja e korrozionit drejtohet nga konkurrenca midis oksidimit, i cili çon në formimin/mirëmbajtjen e aluminit mbrojtës dhe hyrjes së azotit që çon në nitridimin e brendshëm të matricës së aliazhit nga formimi i fazës AlN [6,10], e cila çon në spërkatjen e atë rajon për shkak të zgjerimit më të lartë termik të fazës AlN krahasuar me matricën e aliazhit [9]. Kur ekspozohen lidhjet FeCrAl në temperatura të larta në atmosferë me oksigjen ose dhurues të tjerë të oksigjenit si H2O ose CO2, oksidimi është reaksioni dominues dhe formohet shkalla e aluminit, e cila është e papërshkueshme nga oksigjeni ose azoti në temperatura të larta dhe siguron mbrojtje kundër depërtimit të tyre në matricë aliazhi. Por, nëse ekspozohet ndaj atmosferës reduktuese (N2+H2) dhe plasaritjes së shkallës mbrojtëse të aluminit, një oksidim lokal i shkëputur fillon me formimin e oksideve jombrojtëse të Cr dhe Ferich, të cilat ofrojnë një rrugë të favorshme për difuzionin e azotit në matricën ferritike dhe formimin. e fazës AlN [9]. Atmosfera mbrojtëse (4.6) e azotit përdoret shpesh në aplikimin industrial të lidhjeve FeCrAl. Për shembull, ngrohësit me rezistencë në furrat e trajtimit termik me një atmosferë mbrojtëse azoti janë një shembull i aplikimit të gjerë të lidhjeve FeCrAl në një mjedis të tillë. Autorët raportojnë se shkalla e oksidimit të lidhjeve FeCrAlY është dukshëm më e ngadaltë kur pjekja në një atmosferë me presione të pjesshme të oksigjenit të ulët [11]. Qëllimi i studimit ishte të përcaktonte nëse pjekja në gaz (99,996%) azot (4,6) (niveli i papastërtisë Messer® spec. O2 + H2O < 10 ppm) ndikon në rezistencën ndaj korrozionit të lidhjes FeCrAl (Kanthal AF) dhe në çfarë mase varet në temperaturën e pjekjes, ndryshimin e saj (ciklik termik) dhe shkallën e ngrohjes.