Kanthal AF легура 837 resistohm 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 животен век на елементот.

Kan-thal AF обично се користи во електричните грејни елементи во индустриските печки и домашните апарати.

Примери за примена во индустријата за апарати се во отворени мика елементи за тостери, фен за коса, елементи во форма на меандер за грејачи на вентилатор и како елементи со отворени намотки на изолационен материјал со влакна во керамички стаклени грејачи во опсег, во керамички грејачи за чинии за вриење, калеми на обликувани керамички влакна за готварски плочи со керамички рингли, во висечки елементи за калем за грејачи на вентилатор, во висечки директно жичени елементи за радијатори, конвекциски грејачи, во поркупински елементи за пиштоли за топол воздух, радијатори, машини за сушење.

Апстракт Во оваа студија, наведен е механизмот на корозија на комерцијалната легура 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 различни вкупни времиња на изложеност, стапки на загревање и температури на жарење. Тестовите за оксидација во воздухот и азотниот гас беа спроведени со термогравиметриска анализа. Микроструктурата се карактеризира со скенирачка електронска микроскопија (SEM-EDX), електронска спектроскопија со шнекер (AES) и анализа на фокусиран јонски зрак (FIB-EDX). Резултатите покажуваат дека прогресијата на корозијата се одвива преку формирање на локализирани подземни подземни нитридни региони, составени од честички од фазата AlN, што ја намалува активноста на алуминиумот и предизвикува кршливост и распарчување. Процесите на формирање на Ал-нитрид и раст на скалата на Ал-оксид зависат од температурата на жарење и брзината на загревање. Откриено е дека нитридирањето 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 при покачени температури. Оваа одлична особина е поврзана со формирањето на термодинамички стабилна скала од алумина на површината, која 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 се ограничи ако деловите често се изложени на термички циклус на покачени температури [2]. Една од причините за ова е што елементот за формирање на бигор, алуминиум, се троши во матрицата на легура во подземната површина поради повтореното термо-шок пукање и реформирање на скалата на алумина. Ако преостанатата содржина на алуминиум се намали под критичната концентрација, легурата повеќе не може да ја реформира заштитната скала, што резултира со катастрофална отцепена оксидација со формирање на брзорастечки оксиди на база на железо и на хром [3,4]. Во зависност од околната атмосфера и пропустливоста на површинските оксиди, ова може да ја олесни понатамошната внатрешна оксидација или нитридација и формирање на несакани фази во подповршинскиот регион [5]. Хан и Јанг покажаа дека во скалата на алумина која формира легури на Ni Cr Al, се развива сложена шема на внатрешна оксидација и нитридација [6,7] за време на термички циклус на покачени температури во атмосферата на воздухот, особено во легурите кои содржат силни нитридни формирачи како Al и Ти [4]. Познато е дека лушпите на хром оксидот се пропустливи на азот, а Cr2N се формира или како слој под-скала или како внатрешен талог [8,9]. Овој ефект може да се очекува да биде посериозен во услови на термички циклус што доведува до пукање на скалата на оксидот и намалување на неговата ефикасност како бариера за азот [6]. Според тоа, однесувањето на корозија е регулирано со конкуренцијата помеѓу оксидацијата, што доведува до формирање/одржување на заштитната алумина и навлегувањето на азот што доведува до внатрешна нитридација на матрицата на легура со формирање на AlN фаза [6,10], што доведува до распрскување на тој регион поради поголема термичка експанзија на фазата AlN во споредба со матрицата на легура [9]. Кога се изложуваат легурите 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 скала од алумина, која е непропустлива за кислород или азот на покачени температури и обезбедува заштита од нивно навлегување во матрица од легура. Но, доколку се изложи на редуциска атмосфера (N2+H2) и пукнатина на заштитна скала од алуминиум, локална отцепена оксидација започнува со формирање на незаштитни Cr и Ферих оксиди, кои обезбедуваат поволен пат за дифузија на азот во феритната матрица и формирање од фазата AlN [9]. Заштитната (4.6) азотна атмосфера често се применува во индустриската примена на легурите на FeCrAl. На пример, отпорните грејачи во печките за термичка обработка со заштитна азотна атмосфера се пример за широката примена на легурите FeCrAl во таква средина. Авторите известуваат дека стапката на оксидација на легурите 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 (Messer® спец. ниво на нечистотија O2 + H2O < 10 ppm) влијае на отпорноста на корозија на легура FeCrAl (Kanthal AF) и до кој степен зависи на температурата на жарење, нејзината варијација (термално-циклирање) и стапката на загревање.