Kanthal AF легура 837 отпорници алхром Y фекрална легура

Kanthal AF е феритна легура на железо-хром-алуминиум (легура FeCrAl) за употреба на температури до 1300°C (2370°F). Легурата се карактеризира со одлична отпорност на оксидација и многу добра стабилност на формата, што резултира со долг век на траење на елементот.

Kan-thal AF обично се користи во електрични грејни елементи во индустриски печки и домашни апарати.

Примери за примена во индустријата за апарати за домаќинство се во отворени мика елементи за тостери, фенови за коса, во меандрирани елементи за вентилаторски грејачи и како отворени спирални елементи на изолационен материјал од влакна во керамички стаклени грејачи во шпорети, во керамички грејачи за плочи за вриење, спирали на лиени керамички влакна за плочи за готвење со керамички плотни, во висечки спирални елементи за вентилаторски грејачи, во висечки правожичени елементи за радијатори, конвекциски грејачи, во елементи од еж за пиштоли за топол воздух, радијатори, сушари за алишта.

Апстракт Во оваа студија е опишан механизмот на корозија на комерцијална легура на FeCrAl (Kanthal AF) за време на жарење во азотен гас (4.6) на 900 °C и 1200 °C. Извршени се изотермални и термоциклични тестови со различно време на изложеност, стапки на загревање и температури на жарење. Тестот за оксидација во воздух и азотен гас е спроведен со термогравиметриска анализа. Микроструктурата се карактеризира со скенирачка електронска микроскопија (SEM-EDX), Ожерова електронска спектроскопија (AES) и анализа на фокусиран јонски зрак (FIB-EDX). Резултатите покажуваат дека прогресијата на корозијата се одвива преку формирање на локализирани подповршински региони на нитридација, составени од честички на фазата AlN, што ја намалува активноста на алуминиумот и предизвикува кршливост и распрскување. Процесите на формирање на Al-нитрид и раст на Al-оксидна скала зависат од температурата на жарење и стапката на загревање. Утврдено е дека нитридацијата на легурата FeCrAl е побрз процес од оксидацијата за време на жарењето во азотен гас со низок парцијален притисок на кислород и претставува главна причина за деградација на легурата.

Вовед Легурите базирани на FeCrAl (Kanthal AF ®) се добро познати по нивната супериорна отпорност на оксидација на покачени температури. Ова одлично својство е поврзано со формирање на термодинамички стабилна алумина на површината, што го штити материјалот од понатамошна оксидација [1]. И покрај супериорните својства на отпорност на корозија, животниот век на компонентите произведени од легури базирани на FeCrAl може да биде ограничен ако деловите често се изложени на термичко циклирање на покачени температури [2]. Една од причините за ова е што елементот што формира бигор, алуминиумот, се троши во матрицата на легурата во подповршинската област поради повтореното термошокско пукање и реформирање на бигорот на алумина. Ако преостанатата содржина на алуминиум се намали под критичната концентрација, легурата повеќе не може да го реформира заштитниот бигор, што резултира со катастрофална оксидација со формирање на брзорастечки оксиди базирани на железо и хром [3,4]. Во зависност од околната атмосфера и пропустливоста на површинските оксиди, ова може да олесни понатамошна внатрешна оксидација или нитридација и формирање на несакани фази во подповршинскиот регион [5]. Хан и Јанг покажаа дека кај легури на NiCrAl што формираат лушпи од алумина, се развива комплексен модел на внатрешна оксидација и нитридација [6,7] за време на термичкото циклирање на покачени температури во воздушна атмосфера, особено кај легури што содржат силни нитридни формирачи како Al и Ti [4]. Познато е дека лушпите од хром оксид се пропустливи за азот, а Cr2N се формира или како подслој од лушпи или како внатрешен талог [8,9]. Може да се очекува дека овој ефект ќе биде потежок под услови на термичко циклирање, што доведува до пукање на лушпите од оксид и намалување на нивната ефикасност како бариера за азот [6]. Однесувањето на корозија е регулирано од конкуренцијата помеѓу оксидацијата, што доведува до формирање/одржување на заштитната алуминиумска оксидна фолија, и навлегувањето на азот што доведува до внатрешна нитридација на матрицата на легурата со формирање на фазата AlN [6,10], што доведува до распрскување на тој регион поради поголема термичка експанзија на фазата AlN во споредба со матрицата на легурата [9]. При изложување на легури на FeCrAl на високи температури во атмосфери со кислород или други донори на кислород како што се H2O или CO2, оксидацијата е доминантна реакција, а се формира лушпа од алуминиум, која е непропустлива за кислород или азот на покачени температури и обезбедува заштита од нивно навлегување во матрицата на легурата. Но, ако е изложена на редукциска атмосфера (N2+H2) и заштитна пукнатина на лушпата од алуминиум, започнува локална оксидација со формирање на незаштитни Cr и Ferich оксиди, кои обезбедуваат поволен пат за дифузија на азот во феритната матрица и формирање на AlN фаза [9]. Заштитната (4.6) азотна атмосфера често се применува во индустриската примена на легури на FeCrAl. На пример, отпорните грејачи во печките за термичка обработка со заштитна азотна атмосфера се пример за широка примена на легури на FeCrAl во таква средина. Авторите известуваат дека стапката на оксидација на легурите на FeCrAlY е значително побавна при жарење во атмосфера со ниски парцијални притисоци на кислород [11]. Целта на студијата беше да се утврди дали жарењето во (99,996%) азот (4,6) гас (ниво на нечистотија O2 + H2O според Messer® sp. < 10 ppm) влијае на отпорноста на корозија на легурата FeCrAl (Kanthal AF) и до кој степен зависи од температурата на жарење, нејзината варијација (термичко циклирање) и брзината на загревање.