Stop kanthal AF 837 Resistohm Alchrome Y stop fecral

Kanthal AF jest ferrytycznym stopem żelazo-chromu-aluminiowym (stopem Fecral) do stosowania w temperaturach do 1300 ° C (2370 ° F). Stop charakteryzuje się doskonałą odpornością na utlenianie i bardzo dobrą stabilnością formy, co powoduje długą żywotność pierwiastków.

Kan-thal AF jest zwykle stosowany w elektrycznych elementach grzewczych w piecach przemysłowych i urządzeniach domowych.

Przykład zastosowań w branży urządzeń znajdują się w otwartych elementach miki dla tosterów, suszarek do włosów, w pierwiastkach w kształcie meandru dla grzejników wentylatorów oraz jako otwarte elementy cewki na materiału izolacyjnym z włókna w ceramicznych szklanych grzejnikach w zakresie, w grze ceramiczne do wrzenia płyt, cewki na uformowane ceramiczne włókno do gotowania na płytce gotowania hobs, w zawieszeniu solidnych na liście fanowe, w składowych strejach, w przypadku strzałych drukowanych, w przypadku podawanych drukowanych. Gromiatory, grzejniki konwekcyjne, w elementach jeżozwierzy do pistoletów na gorące powietrze, grzejniki, suszarki.

Streszczenie w niniejszym badaniu przedstawiono mechanizm korozji komercyjnego stopu FeCral (Kanthal AF) podczas wyżarzania w gazach azotu (4,6) w 900 ° C i 1200 ° C. Przeprowadzono testy izotermiczne i termo-cykliczne o różnych czasach ekspozycji, szybkości ogrzewania i temperaturach wyżarzania. Test utleniania w gazie powietrznej i azotu przeprowadzono za pomocą analizy termograwimetrycznej. Mikrostruktura charakteryzuje się skaningową mikroskopią elektronową (SEM-EDX), spektroskopią elektronową ślimakową (AES) i ukierunkowaną analizą wiązki jonowej (FIB-EDX). Wyniki pokazują, że postęp korozji odbywa się poprzez powstawanie zlokalizowanych obszarów azotowania podpowierzchniowego, złożonego z cząstek fazy ALN, co zmniejsza aktywność aluminium i powoduje kruchość i spalanie. Procesy tworzenia al-nitrydowego i wzrostu skali tlenku al-tlenku zależą od temperatury wyżarzania i szybkości ogrzewania. Stwierdzono, że azotowanie stopu FeCral jest procesem szybszym niż utlenianie podczas wyżarzania w gazie azotowym o niskim ciśnieniu częściowym tlenu i stanowi główną przyczynę degradacji stopu.

Wprowadzenie stopów oparte na FECRAL (Kanthal AF ®) są dobrze znane z doskonałej odporności na utlenianie w podwyższonych temperaturach. Ta doskonała właściwość jest związana z tworzeniem się stabilnej termodynamicznie skali tlenku glinu na powierzchni, która chroni materiał przed dalszym utlenianiem [1]. Pomimo doskonałej właściwości odporności na korozję, żywotność składników wytwarzanych ze stopów opartych na FECRAL może być ograniczona, jeśli części są często narażone na cykl termiczny w podwyższonych temperaturach [2]. Jednym z powodów tego jest to, że element formowania skali, aluminium, jest zużywany w matrycy stopowej w obszarze podpowierzchniowym z powodu powtarzającego się pęknięcia termoprzestrzennego i reformowania skali tlenku glinu. Jeśli pozostała zawartość aluminium zmniejsza się poniżej krytycznego stężenia, stop nie może już zreformować skali ochronnej, powodując katastrofalne utlenianie oderwania przez tworzenie szybko rosnących tlenków na bazie żelaza i chromu [3,4]. W zależności od otaczającej atmosfery i przepuszczalności tlenków powierzchniowych może to ułatwić dalsze utlenianie wewnętrzne lub azotowanie i tworzenie niepożądanych faz w obszarze podpowierzchniowym [5]. Han i Young wykazali, że w skali tlenku glinu tworząc stopy Ni Cr al, rozwija się złożony wzór utleniania wewnętrznego i nitrydycji [6,7] podczas cykli termicznych w podwyższonych temperaturach w atmosferze powietrznej, szczególnie w stopach zawierających silne formery azotku, takie jak AL i TI [4]. Wiadomo, że skale tlenku chromu są przepuszczalne azot, a Cr2 N tworzy albo jako warstwę podskórną, albo jako osad wewnętrzny [8,9]. Można oczekiwać, że efekt ten będzie poważniejszy w warunkach cyklicznych termicznych, co prowadzi do pękania skali tlenku i zmniejszenia jego skuteczności jako bariery dla azotu [6]. Zachowanie korozji podlega zatem konkurencja między utlenianiem, co prowadzi do tworzenia/utrzymania tlenku glinu, a wnikaniem azotu prowadzącego do wewnętrznego nitrencji matrycy stopu przez tworzenie fazy ALN [6,10], co prowadzi do spalania tego regionu z powodu wyższej ekspansji termicznej fazy ALN w porównaniu z matrycą aloy [9]. Podczas narażania stopów FECRAL na wysokie temperatury w atmosferze z tlenem lub innymi dawcami tlenu, takimi jak H2O lub CO2, utlenianie jest reakcją dominującą, a skala tlenku glinu, która jest nieprzepuszczalna dla tlenu lub azotu w podwyższonych temperaturach i zapewnia ochronę przed wtargnięciem do matrycy. Ale, jeśli jest narażone na atmosferę redukcji (N2+H2) i ochronne pękanie w skali tlenku glinu, lokalne utlenianie oderwania rozpoczyna się od tworzenia nieprotekcjonalnych tlenków CR i Fericha, które zapewniają korzystną ścieżkę dyfuzji azotu do matrycy ferrytycznej i tworzenia fazy ALN [9]. Atmosfera ochronna (4.6) azotu jest często stosowana w przemysłowym zastosowaniu stopów FECRAL. Na przykład grzejniki oporowe w piecach obróbki cieplnej z ochronną atmosferą azotu są przykładem powszechnego zastosowania stopów FECRAL w takim środowisku. Autorzy informują, że szybkość utleniania stopów FeCrainy jest znacznie wolniejsza podczas wyżarzania w atmosferze o niskim ciśnieniu częściowym tlenu [11]. Celem badania było ustalenie, czy wyżarzanie w (99,996%) azotu (4,6) gazu (Messer® Spec. Poziom zanieczyszczenia O2 + H2O <10 ppm) wpływa na odporność na korozję stopu FeCral (kanthal AF) i w jakim stopniu zależy od temperatury enewalizacji, jej zmienności (termiczna-cykl) i szybkości ogrzewania.