Kanthal AF эритме 837 resistohm алхром Y fecral эритмеси

Kanthal AF 1300°C (2370°F) чейинки температурада колдонуу үчүн ферриттүү темир-хром-алюминий эритмеси (FeCrAl эритмеси) болуп саналат. Эритме эң сонун кычкылданууга каршылык жана абдан жакшы форманын туруктуулугу менен мүнөздөлөт, бул элементтин узак өмүрүн камсыз кылат.

Kan-thal AF адатта өнөр жай мештеринде жана тиричилик техникасында электр жылытуу элементтеринде колдонулат.

Прибор өнөр жайындагы колдонууга мисал катары тостер, чач кургаткычтар үчүн ачык слюда элементтери, желдеткич жылыткычтар үчүн меандр формасындагы элементтер жана диапазондордогу керамикалык айнек үстүнкү жылыткычтардагы була изоляциялоочу материалдагы ачык катушкалар, кайнатуу үчүн керамикалык жылыткычтар, кайнатуу плиталары үчүн керамикалык буладагы катушкалар, керамикалык плиталар үчүн калыптанган керамикалык булалардагы катушкалар, асма вентиляторлордогу түз вентиляторлор бар. радиаторлор учун элементтер, конвекциялык жылыткычтар, ысык пневматикалык тапанчалар үчүн кирпик элементтерде, радиаторлор, кир кургаткычтар.

Аннотация Бул изилдөөдө 900 °C жана 1200 °C азот газында (4.6) күйдүрүү учурунда коммерциялык FeCrAl эритмесинин (Kanthal AF) коррозия механизми көрсөтүлгөн. Изотермикалык жана термо-циклдик сыноолор ар кандай жалпы экспозиция убакыттары, жылытуу ылдамдыгы жана күйдүрүү температуралары менен жүргүзүлдү. Абадагы жана азот газындагы кычкылдануу сыноосу термогравиметриялык анализ аркылуу жүргүзүлгөн. Микроструктура сканерлөөчү электрондук микроскопия (SEM-EDX), Auger электрондук спектроскопиясы (AES) жана фокусталган ион нуру (FIB-EDX) анализи менен мүнөздөлөт. Натыйжалар коррозиянын прогрессиясы AlN фазасынын бөлүкчөлөрүнөн турган жер астындагы нитриддештирүү локалдуу аймактарынын пайда болушу аркылуу ишке ашарын көрсөтүп турат, бул алюминийдин активдүүлүгүн төмөндөтөт жана морттукка жана шпелляцияга алып келет. Аль-нитриддин пайда болуу процесстери жана Al-оксид шкаласынын өсүшү күйгүзүү температурасына жана ысытуу ылдамдыгына жараша болот. FeCrAl эритмесин нитриддештирүү кычкылтектин парциалдык басымы төмөн азот газында күйдүрүү учурунда кычкылданууга караганда тезирээк процесс жана эритме деградациясынын негизги себеби болоору аныкталган.

Киришүү FeCrAl – негизиндеги эритмелери (Kanthal AF ®) жогорку температурада кычкылданууга жогорку туруктуулугу менен белгилүү. Бул эң сонун касиет материалды андан ары кычкылдануудан коргогон термодинамикалык туруктуу глиноземдин бетинде шкаласынын пайда болушу менен байланышкан [1]. Коррозияга туруктуулуктун жогорку сапаттарына карабастан, FeCrAl негизиндеги эритмелерден жасалган компоненттердин иштөө мөөнөтү, эгерде тетиктер жогорку температурада термикалык циклге тез-тез дуушар болсо, чектелиши мүмкүн [2]. Мунун себептеринин бири алюминий оксидинин шкаласынын кайра-кайра термошок крекингинен жана реформалоосунан улам жер асты зонасында эритме матрицасында шкала түзүүчү элемент алюминий керектелүүдө. Калган алюминий мазмуну критикалык концентрациядан төмөн төмөндөсө, эритме мындан ары коргоочу шкаланы реформалай албайт, натыйжада тез өсүп жаткан темир жана хром негизиндеги оксиддердин пайда болушу менен катастрофалык ажырап кычкылданууга алып келет [3,4]. Курчап турган атмосферага жана жер үстүндөгү оксиддердин өткөрүмдүүлүгүнө жараша бул андан ары ички кычкылданууну же нитридаланууну жана жер астындагы аймакта керексиз фазалардын пайда болушун шарттайт [5]. Хан жана Янг Ni Cr Al эритмелерин түзүүчү глиноземдин масштабында абанын атмосферасында, өзгөчө Al жана Ti [4] сыяктуу күчтүү нитрид түзүүчүлөрү бар эритмелерде жогорку температурада термикалык цикл учурунда ички кычкылдануу жана нитриддештирүү процессинин татаал схемасы өнүгүп жатканын көрсөтүштү. Хром оксидинин шкалалары азот өткөрүүчү экендиги белгилүү, ал эми Cr2 N же субшкала катмары же ички чөкмө катары пайда болот [8,9]. Бул таасир кычкыл шкаласынын крекингине жана азотко тоскоол катары анын эффективдүүлүгүн төмөндөтүүгө алып келген термикалык цикл шарттарында катуураак болот деп күтүүгө болот [6]. Ошентип, коррозия жүрүм-туруму глиноземдин корголушуна/текшерилишине алып келген кычкылдануу жана азоттун кириши AlN фазасынын пайда болушу менен эритме матрицасынын ички нитридалануусуна алып келүүчү атаандаштык менен башкарылат [6,10], бул AlN фазасынын [9] салыштырганда AlN фазасынын жогорку жылуулук кеңейишинен улам ошол аймактын чачырашына алып келет. FeCrAl эритмелерин кычкылтек же башка кычкылтек донорлору, мисалы, H2O же CO2 менен атмосферада жогорку температурага дуушар кылганда, кычкылдануу басымдуу реакция болуп, жогорку температурада кычкылтек же азот өткөрбөйт жана алардын эритме матрицасына киришинен коргоону камсыздайт. Бирок, редукциялуу атмосферага (N2+H2) жана коргоочу глинозем шкаласынын жаракасына дуушар болгондо, локалдык ажыроо кычкылдануу коргоочу эмес Cr жана Ferich оксиддеринин пайда болушу менен башталат, алар азоттун ферриттик матрицага диффузиясы жана AlN фазасынын пайда болушу үчүн жагымдуу жолду камсыз кылат [9]. Коргоочу (4.6) азот атмосферасы FeCrAl эритмелерин өнөр жайлык колдонууда көп колдонулат. Мисалы, коргоочу азот атмосферасы бар жылуулук иштетүү мештериндеги каршылык жылыткычтары FeCrAl эритмелерин мындай чөйрөдө кеңири колдонуунун мисалы болуп саналат. Авторлор FeCrAlY эритмелеринин кычкылдануу ылдамдыгы кычкылтектин жарым-жартылай басымы аз болгон атмосферада күйдүрүүдө бир кыйла жайыраак болорун айтышат [11]. Изилдөөнүн максаты (99,996%) азот (4,6) газында (Messer® спец. аралашма деңгээли O2 + H2O < 10 ppm) күйдүрүү FeCrAl эритмесинин (Kanthal AF) коррозияга туруктуулугуна таасир этеби жана ал канчалык деңгээлде күйдүрүү температурасына, анын жылытуу ылдамдыгына (жана) көз каранды экендигин аныктоо болгон.