Kanthal AF ALLOY 837 Direnç Alchrom y Fekral Alaşım

Kanthal AF, 1300 ° C'ye (2370 ° F) kadar olan sıcaklıklarda kullanım için ferritik bir demir-krom-alüminyum alaşımıdır (FECRral alaşım). Alaşım, mükemmel oksidasyon direnci ve uzun element yaşamına neden olan çok iyi form stabilitesi ile karakterizedir.

Kan-thal AF tipik olarak endüstriyel fırınlar ve ev aletlerindeki elektrikli ısıtma elemanlarında kullanılır.

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, convection Isıtıcılar, sıcak hava tabancaları, radyatörler, çamaşır kurutucuları için kirpi elemanlarında.

Özet Bu çalışmada, 900 ° C ve 1200 ° C'de azot gazında (4.6) tavlama sırasında ticari fekral alaşımın (Kanthal AF) korozyon mekanizması özetlenmiştir. Değişen toplam maruz kalma süreleri, ısıtma oranları ve tavlama sıcaklıkları ile izotermal ve termo-siklik testler yapıldı. Hava ve azot gazında oksidasyon testi termogravimetrik analiz ile gerçekleştirildi. Mikroyapı, elektron mikroskopisi (SEM-EDX), Auger elektron spektroskopisi (AES) ve odaklanmış iyon ışını (FIB-EDX) analizi ile karakterize edilir. Sonuçlar, korozyonun ilerlemesinin, alüminyum aktivitesini azaltan ve kucaklama ve spallasyona neden olan ALN ​​faz partiküllerinden oluşan lokal yüzey altı nitridasyon bölgelerinin oluşumu yoluyla gerçekleştiğini göstermektedir. Al-nitrür oluşumu ve al-oksit ölçeği büyümesi, tavlama sıcaklığına ve ısıtma hızına bağlıdır. Fekral alaşımın nitridasyonunun, düşük oksijen kısmi basıncına sahip bir azot gazında tavlama sırasında oksidasyondan daha hızlı bir işlem olduğu ve alaşım bozulmasının ana nedenini temsil ettiği bulunmuştur.

Giriş Fecral - tabanlı alaşımlar (Kanthal AF ®), yüksek sıcaklıklarda üstün oksidasyon dirençleriyle iyi bilinir. Bu mükemmel özellik, malzemeyi daha fazla oksidasyona karşı koruyan yüzeyde termodinamik olarak kararlı alümina ölçeğinin oluşumu ile ilgilidir [1]. Üstün korozyon direnç özelliklerine rağmen, parçalar yüksek sıcaklıklarda sıklıkla termal döngüye maruz kalırsa, fekral tabanlı alaşımlardan üretilen bileşenlerin ömrü sınırlı olabilir [2]. Bunun nedenlerinden biri, ölçek oluşturan element olan alüminyum, tekrarlanan termo-şok çatlaması ve alümina ölçeğinin reformu nedeniyle yeraltı alanındaki alaşım matrisinde tüketilmiştir. Kalan alüminyum içeriği kritik konsantrasyonun altında azalırsa, alaşım artık koruyucu ölçekte reform yapamaz, bu da hızla büyüyen demir bazlı ve krom bazlı oksitlerin oluşumu ile felaket bir ayrılık oksidasyonu ile sonuçlanır [3,4]. Çevredeki atmosfere ve yüzey oksitlerinin geçirgenliğine bağlı olarak, bu, daha fazla iç oksidasyon veya nitridasyon ve yeraltı bölgesinde istenmeyen fazların oluşumunu kolaylaştırabilir [5]. Han ve Young, Ni cr al alaşımları oluşturan alümina ölçeğinde, bir hava atmosferinde yüksek sıcaklıklarda, özellikle Al ve Ti gibi güçlü nitrür oluşumları içeren alaşımlarda termal döngü sırasında karmaşık bir iç oksidasyon ve nitridasyon paterninin [6,7] geliştiğini göstermiştir [6,7]. Krom oksit ölçeklerinin azot geçirgen olduğu bilinmektedir ve Cr2 N, alt ölçekli bir tabaka veya dahili çökelti olarak oluşur [8,9]. Bu etkinin, oksit ölçekli çatlamaya yol açan ve azot için bir bariyer olarak etkinliğini azaltan termal döngü koşulları altında daha şiddetli olması beklenebilir [6]. Böylece korozyon davranışı, koruyucu alümina oluşumu/bakımına yol açan oksidasyon arasındaki rekabet ve alaşım matrisinin aln fazının oluşumu ile iç nitridasyonuna yol açan azot girişine, bu bölgenin aln fazına göre daha yüksek termal genişlemesi nedeniyle bu bölgenin yayılmasına yol açarak [6,10] yol açar [9]. Fekral alaşımları oksijen veya H2O veya CO2 gibi diğer oksijen donörleri ile atmosferlerde yüksek sıcaklıklara maruz bırakırken, oksidasyon baskın reaksiyon ve yüksek sıcaklıklarda oksijen veya azot için geçirimsiz olan alümina ölçekli formlardır. Ancak, indirgeme atmosferine (N2+H2) ve koruyucu alümina ölçeği çatlağına maruz kalırsa, ferritik matrise azot difüzyonu ve ALN fazının oluşumu için uygun bir yol sağlayan koruyucu olmayan Cr ve Ferich oksitlerin oluşumu ile başlar [9]. Koruyucu (4.6) azot atmosferi, fekral alaşımların endüstriyel uygulamasında sıklıkla uygulanır. Örneğin, koruyucu bir azot atmosferine sahip ısıl işlem fırınlarındaki direnç ısıtıcıları, bu tür bir ortamda fekral alaşımların yaygın olarak uygulanmasına bir örnektir. Yazarlar, düşük oksijen kısmi basınçları olan bir atmosferde tavlanırken, fekral alaşımlarının oksidasyon oranının önemli ölçüde daha yavaş olduğunu bildirmektedir [11]. Çalışmanın amacı, (%99.996) azot (4.6) gaz (Messer® spec. Sıksızlık seviyesi O2 + H2O <10 ppm) 'de tavlamanın, fekral alaşımın (Kanthal AF) korozyon direncini etkileyip etkilemediğini ve tavlama sıcaklığına, varyasyonuna, varyasyonuna (termal değişim) ve ısı hızına ne ölçüde bağlı olduğunu belirlemekti.