Kanthal Af Shloy 837 Resistohm Alchrome Y Fecral Shloy

Kanthal AF-це феритичний сплав залізо-хромію-алюмінію (фекральний сплав) для використання при температурі до 1300 ° C (2370 ° F). Сплав характеризується відмінною стійкістю до окислення та дуже хорошою стабільністю форми, що призводить до тривалого терміну експлуатації елементів.

Kan-Thal AF, як правило, використовується в електричних нагрівальних елементах у промислових печах та домашніх приладах.

Приклад застосувань у промисловості приладів знаходиться у відкритих елементах MICA для тостерів, фенів, у стихійних елементах для вентиляторів та як відкриті елементи котушки на волокнському ізоляційному матеріалі в керамічних скляних верхніх обігрівачах у діапазонах, в керамічних обігрівачах для киплячих пластин, колючі на формових керамічних волокнах для приготування їжі з керамічними ходами, у зважених котушках для фан -обігрівачів. Конвекційні нагрівачі, в елементах дикобразів для гармати гарячого повітря, радіаторів, сушарки.

Анотація У цьому дослідженні механізм корозії комерційного фекрального сплаву (Kanthal AF) під час відпалу в азотному газі (4.6) при 900 ° С та 1200 ° C. Ізотермальні та термоцилічні тести з різним загальним часом впливу, швидкості нагріву та температури відпалу. Тест на окислення в повітряному та азотному газі проводили за допомогою термогравіметричного аналізу. Мікроструктура характеризується скануючою електронною мікроскопією (SEM-EDX), електронною спектроскопією (AES) та цілеспрямованим іонним променем (FIB-EDX). Результати показують, що прогресування корозії відбувається через утворення локалізованих областей підземної нітридації, що складаються з фазових частинок ALN, що знижує алюмінієву активність та викликає розгортання та спалену. Процеси утворення аль-нітриду та ріст масштабу аль-оксиду залежать від температури відпалу та швидкості нагріву. Було встановлено, що нітридація фекрального сплаву - це швидший процес, ніж окислення під час відпалу в азотному газі з низьким частковим тиском кисню, і являє собою основну причину деградації сплаву.

Вступ Фекрал - сплави на основі (Kanthal AF ®) добре відомі своєю верхньою стійкістю до окислення при підвищеній температурі. Ця відмінна властивість пов'язана з утворенням термодинамічно стабільної шкали глинозему на поверхні, яка захищає матеріал від подальшого окислення [1]. Незважаючи на чудові властивості резистентності до корозії, термін експлуатації компонентів, виготовлених з фекральних сплавів, може бути обмеженим, якщо деталі часто піддаються термічному цикліку при підвищеній температурі [2]. Однією з причин цього є те, що елемент, що утворює масштаб, алюміній, вживається в матриці сплаву в області підземної поверхні завдяки повторному розтріскуванню термо-шок та реформування шкали глинозему. Якщо решта вмісту алюмінію зменшується під критичною концентрацією, сплав більше не може реформувати захисну шкалу, що призводить до катастрофічного відривного окислення шляхом утворення швидко зростаючих оксидів на основі заліза та хрому [3,4]. Залежно від навколишньої атмосфери та проникності оксидів поверхні, це може полегшити подальше внутрішнє окислення або нітридацію та утворення небажаних фаз у підземній області [5]. Хан та Янг показали, що в масштабах глинозему, що утворює ніг -сплави, складна схема внутрішнього окислення та нітридації розвивається [6,7] під час термічного циклу при підвищеній температурі в атмосфері повітря, особливо в сплавах, які містять сильні фортери нітриду, такі як Al та Ti [4]. Як відомо, шкала оксиду хрому проникає азотом, а CR2 N утворюється або як підшматний шар, або як внутрішній осад [8,9]. Очікується, що цей ефект буде більш важким в умовах термічного циклу, що призводить до розтріскування оксидної шкали та зниження його ефективності як бар'єру для азоту [6]. Таким чином, корозійна поведінка регулюється конкуренцією між окисленням, що призводить до захисного утворення/утримання глинозему, і вхід азоту, що призводить до внутрішньої нітри в матриці сплаву шляхом утворення фази ALN [6,10], що призводить до розщеплення цієї області за рахунок більш високої термічної експансії ALN -фази порівняно з сплавом [9]. При підданні фекральних сплавів високим температурі в атмосфері з киснем або іншими донорами кисню, такими як H2O або CO2, окислення є домінуючою реакцією, а форми масштабу глинозему, які непроникні для кисню або азоту при підвищенні температури та забезпечують захист від їх інтрузії в матрикс -сплав. Але, якщо піддається впливу атмосфери відновлення (N2+H2) та захисної тріщини масштабу глинозему, локальне відривне окислення починається з утворення непротеквних оксидів CR та Ferich, які забезпечують сприятливий шлях до дифузії азоту в феритну матрицю та утворення фази ALN [9]. Захисна (4.6) азотна атмосфера часто застосовується в промисловому застосуванні фекральних сплавів. Наприклад, обігрівачі стійкості в термічних печах із захисною атмосферою азоту є прикладом широкого застосування фекральних сплавів у такому середовищі. Автори повідомляють, що швидкість окислення фекральних сплавів значно повільніша при відпалі в атмосфері з низьким частковим тиском кисню [11]. Метою дослідження було визначити, чи відпал (99,996%) азоту (4,6) газ (Messer® Spec. Рівень домішок O2 + H2O <10 проміле) впливає на стійкість до корозії фекрального сплаву (Kanthal AF), і в якій мірі залежить від температури відпасування, його змін (термічно-типове) та швидкості нагрівання.