Kanthal AF slitina 837 Residohm Alchrome Y Fecral slitina

Kanthal AF je ferritická slitina železa-chrom-aluminia (fecrální slitina) pro použití při teplotách až do 1300 ° C (2370 ° F). Slitina je charakterizována vynikající oxidační odolností a velmi dobrou stabilitou formy, což vede k dlouhé životnosti prvků.

Kan-thal AF se obvykle používá v elektrických topných prvcích v průmyslových pecích a domácích spotřebiči.

Example of applications in the appliance industry are in open mica elements for toasters, hair dryers, in meander shaped elements for fan heaters and as open coil elements on fibre insulating material in ceramic glass top heaters in ranges, in ceramic heaters for boiling plates, coils on molded ceramic fibre for cooking plates with ceramic hobs, in suspended coil elements for fan heaters, in suspended straight wire elements for radiators, Ohřívače konvekcí, v prvcích dikobrazů pro horkovzdušné zbraně, radiátory, sušičky.

Abstrakt V této studii je nastíněn korozní mechanismus komerční fecrální slitiny (Kanthal AF) během žíhání v plynu dusíku (4,6) při 900 ° C a 1200 ° C. Byly provedeny izotermální a termo-cyklické testy s různými celkovými dobu expozice, rychlosti topení a teplotami žíhání. Oxidační test ve vzduchu a plynu dusíku byl prováděn termogravimetrickou analýzou. Mikrostruktura je charakterizována skenovací elektronovou mikroskopií (SEM-EDX), augovou elektronovou spektroskopií (AES) a analýzou zaostřeného iontového paprsku (FIB-EDX). Výsledky ukazují, že probíhající progrese koroze probíhá tvorbou lokalizovaných podvrchovaných nitridačních oblastí, složených z částic ALN fáze, což snižuje hliníkovou aktivitu a způsobuje osvobození a spallaci. Procesy tvorby al-nitridu a růstu al-oxidového měřítka závisí na teplotě žíhání a rychlosti zahřívání. Bylo zjištěno, že nitridace fecrální slitiny je rychlejší proces než oxidace během žíhání v plynu dusíku s nízkým částečným tlakem kyslíku a představuje hlavní příčinu degradace slitiny.

Úvod Fecral - slitiny založené na Fecralu (Kanthal AF®) jsou dobře známé svou vynikající oxidační odolnost při zvýšených teplotách. Tato vynikající vlastnost souvisí s tvorbou termodynamicky stabilního hlinitého stupnice na povrchu, což chrání materiál před další oxidací [1]. Navzdory vynikajícím vlastnostem odolnosti proti korozi může být životnost složek vyrobených ze slitin na bázi fecralu - pokud jsou části často vystaveny tepelnému cyklování při zvýšených teplotách [2]. Jedním z důvodů je to, že prvek vytváření měřítka, hliník, je konzumován v matici slitiny v podpovrchové oblasti kvůli opakovaným praskáním termo-šoku a reformy stupnice aluminy. Pokud se zbývající obsah hliníku sníží pod kritickou koncentrací, slitina již nemůže reformovat ochrannou stupnici, což má za následek katastrofickou odtržení oxidací tvorbou rychle rostoucích oxidů na bázi železa a chromu [3,4]. V závislosti na okolní atmosféře a propustnosti oxidů povrchu to může usnadnit další vnitřní oxidaci nebo nitridaci a tvorbu nežádoucích fází v podpovrchové oblasti [5]. Han a Youngové ukázali, že v měřítku oxidu aluminy vytvářející slitiny ni Cr al se během tepelného cyklování při zvýšených teplotách ve vzduchové atmosféře vyvíjí komplexní vzorec vnitřní oxidace a nitridace [4]. Je známo, že škály oxidu chromia jsou propustné dusík a CR2 N tvoří buď jako vrstva dílčího měřítka nebo jako vnitřní sraženina [8,9]. Lze očekávat, že tento účinek bude závažnější za podmínek tepelného cyklování, které vedou k praskání oxidové stupnice a snížení jeho účinnosti jako bariéry pro dusík [6]. Chování koroze se tedy řídí konkurencí mezi oxidací, což vede k ochranné tvorbě/údržbě aluminy a vniknutím dusíku, což vede k vnitřní nitridaci matice slitiny tvorbou ALN fáze [6,10], což vede k rozložení této oblasti kvůli vyšší tepelné expanzi ALN fáze [9]. Při vystavování fecrálních slitin vysokým teplotám v atmosféře s kyslíkem nebo jinými dárci kyslíku, jako je H2O nebo CO2, je oxidací dominantní reakce a formy hliníku, což je nepropustné pro kyslík nebo dusík při zvýšených teplotách a poskytuje ochranu proti jejich vnucování do slitiny. Ale pokud jsou vystaveny redukční atmosféře (N2+H2) a cracku ochranné hlinité měřítko, začíná místní odtrhávací oxidace tvorbou neochotných oxidů CR a ferich, které poskytují příznivou cestu pro difúzi dusíku do feritické matrice a tvorbou ALN fáze [9]. Ochranná (4.6) Atmosféra dusíku se často aplikuje při průmyslové aplikaci fecrálních slitin. Například ohřívače odporu v pecích s tepelným úpravou s ochrannou atmosférou dusíku jsou příkladem rozšířeného použití fecrálních slitin v takovém prostředí. Autoři uvádějí, že rychlost oxidace fecraly slitin je výrazně pomalejší, když žíhá v atmosféře s nízkým tlakem na kyslík [11]. Cílem studie bylo zjistit, zda žíhání v (99,996%) dusíku (4,6) plynu (Messer® Spec. Úroveň nečistoty O2 + H2O <10 ppm) ovlivňuje odolnost proti korozi (Kanthal AF) a v rozporu se kolísání (tepelné cyklistice) a tepelné míře) a tepelnou míru) a tepelné míře) a tepelné míře) a tepelné míře) a tepelné míře.