Kanthal AF Alloy 837 Resistohm Alchrome Y liga Fecral

Kanthal AF hija liga ferritika tal-ħadid-kromju-aluminju (liga Fecral) għall-użu f'temperaturi sa 1300 ° C (2370 ° F). Il-liga hija kkaratterizzata minn reżistenza eċċellenti ta 'ossidazzjoni u stabbiltà ta' forma tajba ħafna li tirriżulta f'ħajja ta 'element twil.

Kan-Thal AF huwa tipikament użat f'elementi ta 'tisħin elettriku f'forn industrijali u apparat tad-dar.

Eżempju ta 'applikazzjonijiet fl-industrija tal-apparat jinsabu f'elementi tal-majka miftuħa għat-toasters, nixxiefa tax-xagħar, f'elementi b'forma ta' meander għall-ħiters tal-fann u bħala elementi tal-kolja miftuħa fuq materjal li jiżola l-fibra fil-ħiters tal-ħġieġ taċ-ċeramika fil-meded, fil-ħiters taċ-ċeramika għall-pjanċi tat-togħlija, coils fuq fibra taċ-ċeramika moffa għall-pjanċi taċ-ċeramika bil-hobs taċ-ċeramika, fil-ġobon taċ-ċeramika, f'elementi tal-coili suspentati għal fannijiet. Radjaturi, ħiters tal-konvezzjoni, f'elementi tal-majjal għal xkubetti tal-arja sħuna, radjaturi, nixxiefa tat-tumble.

Astratt Fl-istudju preżenti, il-mekkaniżmu ta 'korrużjoni ta' liga fekrali kummerċjali (Kanthal AF) waqt l-ittemprar fil-gass tan-nitroġenu (4.6) f'900 ° C u 1200 ° C huwa deskritt. Testijiet iżotermiċi u termo-ċikliċi b'ħinijiet ta 'esponiment totali li jvarjaw, rati ta' tisħin u temperaturi ta 'ttremprar. Test ta 'ossidazzjoni fl-arja u l-gass tan-nitroġenu sar permezz ta' analiżi termogravimetrika. Il-mikrostruttura hija kkaratterizzata mill-iskannjar tal-mikroskopija elettronika (SEM-EDX), l-ispettroskopija tal-elettroni Auger (AES), u l-analiżi ffokata tar-raġġ tal-joni (FIB-EDX). Ir-riżultati juru li l-progressjoni tal-korrużjoni sseħħ permezz tal-formazzjoni ta 'reġjuni lokalizzati ta' nitridazzjoni ta 'taħt l-art, komposti minn partiċelli ta' fażi ALN, li tnaqqas l-attività ta 'l-aluminju u tikkawża embrittlement u spallation. Il-proċessi tal-formazzjoni al-nitride u t-tkabbir tal-iskala tal-ossidu al jiddependu fuq it-temperatura tal-ittemprar u r-rata tat-tisħin. Instab li n-nitridazzjoni tal-liga fecral hija proċess aktar mgħaġġel mill-ossidazzjoni waqt l-ittemprar f'gass tan-nitroġenu bi pressjoni parzjali baxxa ta 'ossiġnu u tirrappreżenta l-kawża ewlenija tad-degradazzjoni tal-liga.

INTRODUZZJONI FECRAL - Ligi bbażati (Kanthal AF ®) huma magħrufa sew għar-reżistenza ta 'ossidazzjoni superjuri tagħhom f'temperaturi elevati. Din il-proprjetà eċċellenti hija relatata mal-formazzjoni ta 'skala ta' alumina stabbli termodinamikament fuq il-wiċċ, li tipproteġi l-materjal kontra aktar ossidazzjoni [1]. Minkejja proprjetajiet superjuri ta 'reżistenza għall-korrużjoni, il-ħajja tal-komponenti manifatturati minn ligi bbażati fuq Fecral tista' tkun limitata jekk il-partijiet huma spiss esposti għaċ-ċikliżmu termali f'temperaturi elevati [2]. Waħda mir-raġunijiet għal dan hija li l-element li jifforma fuq skala, l-aluminju, jiġi kkunsmat fil-matriċi tal-liga fiż-żona ta 'taħt l-art minħabba l-ikkrekkjar ripetut ta' thermo-shock u r-riforma tal-iskala tal-alumina. Jekk il-kontenut tal-aluminju li jifdal jonqos taħt il-konċentrazzjoni kritika, il-liga ma tistax tibqa 'tirriforma l-iskala protettiva, li tirriżulta f'ossidazzjoni katastrofika li tinfirex bil-formazzjoni ta' ossidi bbażati fuq il-ħadid u bbażati fuq il-kromju li qed jikbru malajr [3,4]. Jiddependi fuq l-atmosfera tal-madwar u l-permeabilità ta 'ossidi tal-wiċċ dan jista' jiffaċilita aktar ossidazzjoni interna jew nitridazzjoni u formazzjoni ta 'fażijiet mhux mixtieqa fir-reġjun ta' taħt l-art [5]. Han u Young urew li fl-iskala tal-alumina li tifforma ligi ni cr al, xejra kumplessa ta 'ossidazzjoni interna u nitridazzjoni tiżviluppa [6,7] waqt iċ-ċikliżmu termali f'temperaturi elevati f'atmosfera ta' l-arja, speċjalment f'ligi li fihom formaturi qawwija ta 'nitrurini bħal AL u TI [4]. L-iskali tal-ossidu tal-kromju huma magħrufa li huma permeabbli tan-nitroġenu, u Cr2 N jifforma jew bħala saff ta 'sotto-skala jew bħala preċipitat intern [8,9]. Dan l-effett jista 'jkun mistenni li jkun aktar sever taħt kondizzjonijiet ta' ċikliżmu termali li jwasslu għal qsim ta 'skala ta' ossidu u jnaqqsu l-effettività tiegħu bħala barriera għan-nitroġenu [6]. L-imġieba tal-korrużjoni hija għalhekk regolata mill-kompetizzjoni bejn l-ossidazzjoni, li twassal għall-formazzjoni / manutenzjoni tal-alumina protettiva, u d-dħul tan-nitroġenu li jwassal għal nitridazzjoni interna tal-matriċi tal-liga permezz ta 'formazzjoni ta' fażi ALN [6,10], li twassal għall-ispallazzjoni ta 'dak ir-reġjun minħabba espansjoni termali ogħla ta' l-espansjoni termali ogħla ta 'l-espansjoni ALN meta mqabbel mal-matriċi tal-alloy [9]. Meta jesponu ligi fecral għal temperaturi għoljin f'atmosferi b'ossiġnu jew donaturi oħra ta 'ossiġnu bħal H2O jew CO2, l-ossidazzjoni hija r-reazzjoni dominanti, u forom ta' skala tal-alumina, li hija impermabbli għal ossiġenu jew nitroġenu f'temperaturi elevati u tipprovdi protezzjoni kontra l-intrużjoni tagħhom fil-liga. Iżda, jekk tkun esposta għal atmosfera ta 'tnaqqis (N2 + H2), u xquq ta' skala ta 'alumina protettiva, ossidazzjoni lokali li tinfirex tibda bil-formazzjoni ta' ossidi CR u Ferich mhux protettivi, li jipprovdu triq favorevoli għad-diffużjoni tan-nitroġenu fil-matriċi ferritika u l-formazzjoni tal-fażi ALN [9]. L-atmosfera protettiva (4.6) tan-nitroġenu hija ta 'spiss applikata fl-applikazzjoni industrijali ta' ligi fekrali. Pereżempju, il-ħiters tar-reżistenza fil-fran tat-trattament tas-sħana b'atmosfera protettiva tan-nitroġenu huma eżempju tal-applikazzjoni mifruxa ta 'ligi fekrali f'ambjent bħal dan. L-awturi jirrappurtaw li r-rata ta 'ossidazzjoni tal-ligi tal-fecraly hija konsiderevolment aktar bil-mod meta ttrempera f'atmosfera bi pressjonijiet parzjali baxxi ta' ossiġnu [11]. L-għan tal-istudju kien li jiddetermina jekk l-ittemprar fil-gass (99.996%) tan-nitroġenu (4.6) (Messer® Spec. Livell ta 'impurità O2 + H2O <10 ppm) jaffettwax ir-reżistenza għall-korrużjoni tal-liga fecral (Kanthal AF) u sa liema punt jiddependi fuq it-temperatura ta' l-ittemprar, il-varjazzjoni tagħha (il-varjazzjoni termali), u r-rata ta 'tisħin.