Paduan Kanthal AF 837 resistohm alchrome Y fecral paduan

Kanthal AF nyaéta logam campuran beusi-kromium-aluminium feritik (logam FeCrAl) pikeun dianggo dina suhu nepi ka 1300°C (2370°F). Logam campuran ieu dicirikeun ku résistansi oksidasi anu saé pisan sareng stabilitas bentuk anu saé pisan anu ngahasilkeun umur unsur anu panjang.

Kan-thal AF biasana dianggo dina élémen pemanas listrik dina tungku industri sareng peralatan rumah tangga.

Conto aplikasi dina industri alat-alat rumah tangga nyaéta dina élémen mika kabuka pikeun toaster, pangering rambut, dina élémen bentuk meander pikeun pemanas kipas sareng salaku élémen koil kabuka dina bahan insulasi serat dina pemanas keramik luhur kaca dina kompor, dina pemanas keramik pikeun piring ngagolak, koil dina serat keramik anu dibentuk pikeun piring masak nganggo kompor keramik, dina élémen koil gantung pikeun pemanas kipas, dina élémen kawat lempeng gantung pikeun radiator, pemanas konveksi, dina élémen landak pikeun bedil hawa panas, radiator, sareng pengering.

Abstrak Dina panilitian ayeuna, mékanisme korosi tina paduan FeCrAl komérsial (Kanthal AF) nalika annealing dina gas nitrogén (4.6) dina suhu 900 °C sareng 1200 °C dijelaskeun. Tés isotermal sareng termo-siklik kalayan total waktos paparan anu béda-béda, laju pemanasan, sareng suhu annealing dilaksanakeun. Tés oksidasi dina hawa sareng gas nitrogén dilaksanakeun ku analisis termogravimetrik. Mikrostruktur dicirikeun ku mikroskop éléktron scanning (SEM-EDX), spéktroskopi éléktron Auger (AES), sareng analisis sinar ion fokus (FIB-EDX). Hasilna nunjukkeun yén kamajuan korosi lumangsung ngaliwatan formasi daérah nitridasi handapeun permukaan lokal, anu diwangun ku partikel fase AlN, anu ngirangan aktivitas aluminium sareng nyababkeun embrittlement sareng spallation. Prosés formasi Al-nitrida sareng kamekaran skala Al-oksida gumantung kana suhu annealing sareng laju pemanasan. Kapanggih yén nitridasi tina paduan FeCrAl mangrupikeun prosés anu langkung gancang tibatan oksidasi nalika annealing dina gas nitrogén kalayan tekanan parsial oksigén anu handap sareng mangrupikeun panyabab utama degradasi paduan.

Bubuka Aloi basis FeCrAl (Kanthal AF ®) kawentar ku résistansi oksidasi anu unggul dina suhu anu luhur. Sipat anu saé ieu aya hubunganana sareng formasi skala alumina anu stabil sacara termodinamika dina permukaan, anu ngajaga bahan tina oksidasi salajengna [1]. Sanaos sipat résistansi korosi anu unggul, umur komponén anu didamel tina aloi basis FeCrAl tiasa diwatesan upami bagian-bagianna sering kakeunaan siklus termal dina suhu anu luhur [2]. Salah sahiji alesan pikeun ieu nyaéta unsur pembentuk skala, aluminium, dikonsumsi dina matriks aloi di daérah handapeun permukaan kusabab retakan thermo-shock anu diulang sareng reformasi skala alumina. Upami eusi aluminium anu sésana turun di handapeun konsentrasi kritis, aloi henteu tiasa deui ngabentuk deui skala pelindung, anu nyababkeun oksidasi breakaway anu dahsyat ku formasi oksida basis beusi sareng basis kromium anu gancang tumuwuh [3,4]. Gumantung kana atmosfir sakurilingna sareng perméabilitas oksida permukaan ieu tiasa ngagampangkeun oksidasi internal atanapi nitridasi salajengna sareng formasi fase anu teu dihoyongkeun di daérah handapeun permukaan [5]. Han sareng Young parantos nunjukkeun yén dina skala alumina anu ngabentuk paduan Ni Cr Al, pola oksidasi internal sareng nitridasi anu rumit berkembang [6,7] salami siklus termal dina suhu anu luhur dina atmosfir hawa, khususna dina paduan anu ngandung pembentuk nitrida anu kuat sapertos Al sareng Ti [4]. Skala kromium oksida dipikanyaho permeabel nitrogén, sareng Cr2 N kabentuk boh salaku lapisan sub-skala atanapi salaku endapan internal [8,9]. Pangaruh ieu tiasa dipiharep langkung parah dina kaayaan siklus termal anu nyababkeun retakan skala oksida sareng ngirangan efektivitasna salaku panghalang pikeun nitrogén [6]. Paripolah korosi ku kituna diatur ku persaingan antara oksidasi, anu nyababkeun formasi/pangropéa alumina pelindung, sareng asupna nitrogén anu nyababkeun nitridasi internal matriks paduan ku formasi fase AlN [6,10], anu nyababkeun spallasi daérah éta kusabab ékspansi termal fase AlN anu langkung luhur dibandingkeun sareng matriks paduan [9]. Nalika logam campuran FeCrAl diéksposkeun kana suhu anu luhur dina atmosfir anu ngandung oksigén atanapi donor oksigén sanés sapertos H2O atanapi CO2, oksidasi mangrupikeun réaksi anu dominan, sareng kabentuk kerak alumina, anu teu tiasa ditembus ku oksigén atanapi nitrogén dina suhu anu luhur sareng nyayogikeun panyalindungan ngalawan panyusupan kana matriks logam campuran. Tapi, upami kakeunaan atmosfir réduksi (N2+H2), sareng retakan kerak alumina pelindung, oksidasi pemecah lokal dimimitian ku formasi oksida Cr sareng Ferich anu henteu pelindung, anu nyayogikeun jalur anu nguntungkeun pikeun difusi nitrogén kana matriks feritik sareng formasi fase AlN [9]. Atmosfir nitrogén pelindung (4.6) sering diterapkeun dina aplikasi industri logam campuran FeCrAl. Salaku conto, pemanas résistansi dina tungku perlakuan panas kalayan atmosfir nitrogén pelindung mangrupikeun conto aplikasi logam campuran FeCrAl anu nyebar dina lingkungan sapertos kitu. Para panulis ngalaporkeun yén laju oksidasi logam campuran FeCrAlY langkung laun nalika dipanaskeun dina atmosfir kalayan tekanan parsial oksigén anu handap [11]. Tujuan tina panilitian ieu nyaéta pikeun nangtukeun naha annealing dina gas nitrogén (4.6) (99,996%) (tingkat pangotor spésifik Messer® O2 + H2O < 10 ppm) mangaruhan résistansi korosi tina paduan FeCrAl (Kanthal AF) sareng sabaraha jauh éta gumantung kana suhu annealing, variasina (siklus termal), sareng laju pemanasan.