Kanthal AF zlitina 837 Resis

Kanthal AF je feritska zlitina železo-kromium-aluminije (feklalna zlitina) za uporabo pri temperaturah do 1300 ° C (2370 ° F). Za zlitino je značilna odlična oksidacijska odpornost in zelo dobra stabilnost oblike, kar ima za posledico dolgo življenjsko dobo.

Kan-thal AF se običajno uporablja v električnih ogrevalnih elementih v industrijskih pečeh in domačih aparatih.

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, Konvekcijski grelniki, v elementih porkupin za puške vročega zraka, radiatorje, sušilnike.

Izvleček V tej študiji je opisan korozijski mehanizem komercialne fekralne zlitine (Kanthal AF) med žarjenjem v dušikovem plinu (4,6) pri 900 ° C in 1200 ° C. Izvedeni so bili izotermalni in termociklični testi z različnimi skupnimi časi izpostavljenosti, hitrostjo ogrevanja in temperature žarjenja. Oksidacijski test v zračnem in dušikovem plinu je bil izveden s termogravimetrično analizo. Za mikrostrukturo je značilna skeniranje elektronske mikroskopije (SEM-EDX), Augerjeva elektronska spektroskopija (AES) in analiza osredotočene ionske žarka (FIB-EDX). Rezultati kažejo, da napredovanje korozije poteka s tvorbo lokaliziranih podzemnih nitridacijskih regij, sestavljenih iz faznih delcev ALN, kar zmanjšuje aluminijasto aktivnost in povzroča vpetost in spallacijo. Procesi tvorbe al-nitrida in rasti lestvice al-oksida so odvisni od temperature žarjenja in hitrosti segrevanja. Ugotovljeno je bilo, da je nitridacija fekralne zlitine hitrejši proces kot oksidacija med žarjenjem v dušikovem plinu z nizkim kisikovim delnim tlakom in predstavlja glavni vzrok razgradnje zlitine.

UVOD FECRAL - Zlitine na osnovi (Kanthal AF ®) so dobro znane po svoji vrhunski oksidacijski odpornosti pri povišanih temperaturah. Ta odlična lastnost je povezana s tvorbo termodinamično stabilne lestvice glinice na površini, ki ščiti material pred nadaljnjo oksidacijo [1]. Kljub vrhunskim lastnostim korozijske odpornosti je življenjska doba komponent, izdelanih iz zlitin na osnovi fekrala, lahko omejena, če so deli pogosto izpostavljeni toplotnemu kolesarjenju pri povišanih temperaturah [2]. Eden od razlogov za to je, da se element, ki tvori lestvico, aluminij, porabi v matriki zlitine na območju podzemne površine zaradi večkratnega razpokanja termo šoka in reforme lestvice alumina. Če se preostala vsebnost aluminija zmanjšuje pod kritično koncentracijo, zlitina ne more več preoblikovati zaščitne lestvice, kar ima za posledico katastrofalno oksidacijo s tvorbo hitro rastočih oksidov na osnovi železa in kroma [3,4]. Odvisno od okoliške atmosfere in prepustnosti površinskih oksidov lahko olajša nadaljnjo notranjo oksidacijo ali nitridacijo in tvorbo neželenih faz v podzemni regiji [5]. Han in Young sta pokazala, da se v aluminski lestvici, ki tvorijo nikole zlitine, zapleten vzorec notranje oksidacije in nitridacije [6,7] med toplotnim kolesarjenjem pri povišanih temperaturah v zračni atmosferi, zlasti v zlitinah, ki vsebujejo močne oblikovalce nitrida, kot sta Al in Ti [4]. Znano je, da so kromijeve oksidne lestvice prepustne dušik, CR2 N pa se tvori bodisi kot plast pod lestvico bodisi kot notranja oborina [8,9]. Pričakuje se, da bo ta učinek strožji v pogojih toplotnega kolesarjenja, kar vodi v oksidno lestvico in zmanjšuje njegovo učinkovitost kot oviro za dušik [6]. Korozijsko vedenje tako ureja konkurenca med oksidacijo, kar vodi v zaščitno tvorbo/vzdrževanje glinic, in vdora v dušik, ki vodi do notranje nitridacije matrike zlitine z nastajanjem faze ALN [6,10], kar vodi v matriko z zlitino [9]. Pri izpostavljanju fekralnih zlitin visokim temperaturam v atmosfer s kisikom ali drugimi darovalci kisika, kot sta H2O ali CO2, je oksidacija prevladujoča reakcija in oblike alumina, ki je neprepustna kisiku ali dušiku pri povišanih temperaturah in zagotavlja zaščito pred vdori v vdor v matriko zlitine v vdor v matriko zlitine v vdor v vdor v matriko zlitine. Če pa je izpostavljena redukcijski atmosferi (N2+H2) in zaščitni aluminski lestvici, se lokalna oksidacija začne s tvorbo nezaščitnih CR in ferich oksidov, ki zagotavljajo ugodno pot za difuzijo dušika v feritno matrico in oblikovanje faze ALN [9]. Zaščitno (4.6) dušikova atmosfera se pogosto uporablja pri industrijski uporabi fekralnih zlitin. Na primer, grelniki odpornosti v toplotni peči z zaščitno dušikovo atmosfero so primer široke uporabe fekralnih zlitin v takšnem okolju. Avtorji poročajo, da je stopnja oksidacije zlitin feklarije bistveno počasnejša pri žarjenju v atmosferi z delnimi pritiski kisika [11]. Namen študije je bil ugotoviti, ali žarjenje v (99,996%) dušikovega (4,6) plina (Messer® Spec. Raven nečistočev O2 + H2O <10 ppm) vpliva na korozijsko odpornost fekralne zlitine (Kanthal AF) in do tega, da je odvisna od izravnave, in toplote.