Kanthal AF मिश्र धातु 837 रेसिस्टोम अल्क्रोम वाई फेक्रल मिश्र धातु

Kanthal AF एक ferritic फलाम-क्रोमियम-एल्युमिनियम मिश्र धातु (FeCrAl मिश्र धातु) हो जुन 1300°C (2370°F) सम्मको तापक्रममा प्रयोग गर्न सकिन्छ।मिश्र धातु उत्कृष्ट अक्सीकरण प्रतिरोध र धेरै राम्रो फारम स्थिरता द्वारा विशेषता हो जसले लामो तत्व जीवनको परिणामस्वरूप।

Kan-thal AF सामान्यतया औद्योगिक भट्टी र घरेलु उपकरणहरूमा विद्युतीय ताप तत्वहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

टोस्टर, हेयर ड्रायरका लागि खुला अभ्रक तत्वहरू, फ्यान हिटरहरूका लागि मेन्डर आकारका तत्वहरू र दायराहरूमा सिरेमिक गिलासको शीर्ष हीटरहरूमा फाइबर इन्सुलेट सामग्रीमा खुला कुण्डल तत्वहरू, उमालेका प्लेटहरूका लागि सिरेमिक हीटरहरूमा, कुण्डलीहरूका लागि उपकरण उद्योगका उदाहरणहरू छन्। सिरेमिक हबहरूका लागि पकाउने प्लेटहरूका लागि मोल्डेड सिरेमिक फाइबरमा, फ्यान हिटरहरूका लागि निलम्बित कुण्डल तत्वहरूमा, रेडिएटरहरूका लागि निलम्बित स्ट्रेट तार तत्वहरूमा, कन्भेक्सन हीटरहरू, तातो एयर गनहरूका लागि पोर्क्युपिन तत्वहरूमा, रेडिएटरहरू, टम्बल ड्रायरहरू।

सार हालको अध्ययनमा, 900 °C र 1200 °C मा नाइट्रोजन ग्यास (4.6) मा annealing को समयमा व्यावसायिक FeCrAl मिश्र (कन्थल AF) को क्षरण संयन्त्र उल्लिखित छ।Isothermal र थर्मो-चक्रीय परीक्षणहरू विभिन्न कुल एक्सपोजर समय, तताउने दरहरू, र annealing तापमानको साथ प्रदर्शन गरियो।हावा र नाइट्रोजन ग्यासमा अक्सीकरण परीक्षण थर्मोग्राभिमेट्रिक विश्लेषणद्वारा गरिएको थियो।माइक्रोस्ट्रक्चर स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (SEM-EDX), Auger इलेक्ट्रोन स्पेक्ट्रोस्कोपी (AES), र फोकस आयन बीम (FIB-EDX) विश्लेषण द्वारा विशेषता हो।नतिजाहरूले देखाउँदछ कि जंगको प्रगति स्थानीयकृत सबसर्फेस नाइट्रेडेशन क्षेत्रहरूको गठनको माध्यमबाट हुन्छ, AlN चरण कणहरूबाट बनेको, जसले एल्युमिनियम गतिविधिलाई कम गर्छ र एम्ब्रिटलमेन्ट र स्प्यालेसन निम्त्याउँछ।अल-नाइट्राइड गठन र अल-अक्साइड स्केल वृद्धिको प्रक्रियाहरू एनेलिङ तापक्रम र ताप दरमा निर्भर गर्दछ।यो फेला पर्यो कि FeCrAl मिश्र धातु को नाइट्रेडेशन कम अक्सिजन आंशिक दबाव संग एक नाइट्रोजन ग्यास मा annealing को समयमा अक्सीकरण भन्दा छिटो प्रक्रिया हो र मिश्र धातु गिरावट को मुख्य कारण को प्रतिनिधित्व गर्दछ।

परिचय FeCrAl - आधारित मिश्र धातुहरू (Kanthal AF ®) उच्च तापमानमा तिनीहरूको उत्कृष्ट अक्सीकरण प्रतिरोधका लागि परिचित छन्।यो उत्कृष्ट गुण सतहमा थर्मोडायनामिक रूपमा स्थिर एल्युमिना स्केलको गठनसँग सम्बन्धित छ, जसले सामग्रीलाई थप अक्सीकरण [१] विरुद्ध सुरक्षा गर्दछ।उच्च जंग प्रतिरोधी गुणहरूको बावजुद, FeCrAl- आधारित मिश्रबाट निर्मित कम्पोनेन्टहरूको जीवनकाल सीमित हुन सक्छ यदि भागहरू बारम्बार उच्च तापमानमा थर्मल साइकल चलाउनको लागि खुलासा गरिन्छ [२]।यसको एउटा कारण यो हो कि एल्युमिना स्केलको बारम्बार थर्मो-शक क्र्याकिंग र सुधारका कारण उपसतह क्षेत्रमा रहेको मिश्र धातु म्याट्रिक्समा स्केल बनाउने तत्व, एल्युमिनियम खपत हुन्छ।यदि बाँकी एल्युमिनियम सामग्री महत्वपूर्ण एकाग्रता मुनि घट्छ भने, मिश्र धातुले अब सुरक्षात्मक मापनलाई सुधार गर्न सक्दैन, जसको परिणामस्वरूप द्रुत रूपमा बढ्दो फलाम-आधारित र क्रोमियम-आधारित अक्साइडहरू [3,4] को गठनद्वारा विनाशकारी ब्रेकअवे ओक्सीकरण हुन्छ।वरपरको वायुमण्डल र सतह अक्साइडहरूको पारगम्यताको आधारमा यसले थप आन्तरिक अक्सिडेशन वा नाइट्रिडेसन र उपसतह क्षेत्रमा अवांछित चरणहरूको गठनलाई सहज बनाउन सक्छ [5]।हान र यंगले देखाए कि एल्युमिना स्केलमा Ni Cr Al मिश्र धातुहरू, आन्तरिक अक्सीकरण र नाइट्रेडेशनको जटिल ढाँचा विकास हुन्छ [6,7] वायुमण्डलमा उच्च तापक्रममा थर्मल साइकल चलाउने क्रममा, विशेष गरी एल जस्ता बलियो नाइट्राइड फर्महरू समावेश गर्ने मिश्रहरूमा। र ति [४]।क्रोमियम अक्साइड स्केलहरू नाइट्रोजन पारगम्य रूपमा चिनिन्छन्, र Cr2 N रूपहरू या त उप-स्केल तहको रूपमा वा आन्तरिक अवक्षेपको रूपमा [8,9]।यो प्रभाव थर्मल साइकल चलाउने अवस्थाहरूमा अझ गम्भीर हुने अपेक्षा गर्न सकिन्छ जसले अक्साइड स्केल क्र्याक गर्न र नाइट्रोजनको अवरोधको रूपमा यसको प्रभावकारिता कम गर्दछ [6]।क्षरण व्यवहार यसरी अक्सिडेशन बीचको प्रतिस्पर्धा द्वारा शासित हुन्छ, जसले सुरक्षात्मक एल्युमिना गठन / मर्मतसम्भार, र नाइट्रोजन प्रवेशले एलएन चरण [6,10] को गठन गरेर मिश्र धातु म्याट्रिक्सको आन्तरिक नाइट्रेडेशनमा निम्त्याउँछ, जसले को स्प्यालेसन निम्त्याउँछ। मिश्र धातु म्याट्रिक्स [9] को तुलनामा AlN चरण को उच्च थर्मल विस्तार को कारण त्यो क्षेत्र।अक्सिजन वा अन्य अक्सिजन दाताहरू जस्तै H2O वा CO2 भएको वायुमण्डलमा उच्च तापक्रममा FeCrAl मिश्रहरूलाई उजागर गर्दा, अक्सीकरण हावी हुने प्रतिक्रिया हो, र एल्युमिना स्केल फारमहरू, जुन उच्च तापक्रममा अक्सिजन वा नाइट्रोजनको लागि अभेद्य हुन्छ र तिनीहरूको प्रवेशबाट सुरक्षा प्रदान गर्दछ। मिश्र धातु म्याट्रिक्स।तर, यदि घटाउने वातावरण (N2+H2), र सुरक्षात्मक एल्युमिना स्केल क्र्याकको सम्पर्कमा आयो भने, स्थानीय ब्रेकअवे अक्सिडेशन गैर-सुरक्षा सीआर र फेरिच अक्साइडहरूको गठनबाट सुरु हुन्छ, जसले फेरिटिक म्याट्रिक्स र गठनमा नाइट्रोजन फैलाउनको लागि अनुकूल मार्ग प्रदान गर्दछ। AlN चरण [9] को।सुरक्षात्मक (4.6) नाइट्रोजन वातावरण प्रायः FeCrAl मिश्रहरूको औद्योगिक अनुप्रयोगमा लागू हुन्छ।उदाहरणका लागि, सुरक्षात्मक नाइट्रोजन वातावरणको साथ ताप उपचार भट्टीहरूमा प्रतिरोधी हीटरहरू यस्तो वातावरणमा FeCrAl मिश्रहरूको व्यापक प्रयोगको उदाहरण हुन्।लेखकहरूले रिपोर्ट गरे कि FeCrAlY मिश्रहरूको अक्सीकरण दर कम अक्सिजन आंशिक दबाव [११] संग वातावरणमा एनिलिङ गर्दा धेरै ढिलो हुन्छ।अध्ययनको उद्देश्य (99.996%) नाइट्रोजन (4.6) ग्यास (Messer® spec. अशुद्धता स्तर O2 + H2O <10 ppm) मा annealing ले FeCrAl मिश्र धातु (Kanthal AF) को क्षरण प्रतिरोधलाई असर गर्छ कि गर्दैन र यो कुन हदसम्म निर्भर गर्दछ भनेर निर्धारण गर्नु थियो। एनिलिङ तापक्रम, यसको भिन्नता (थर्मल-साइकलिङ), र ताप दरमा।