Kanthal AF Alloy 837 Resistohm Alchrome y fecral alloy

Kanthal AF เป็นโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อะลูมิเนียม (โลหะผสม fecral) สำหรับใช้ที่อุณหภูมิสูงถึง 1300 ° C (2370 ° F) โลหะผสมมีลักษณะความต้านทานออกซิเดชันที่ยอดเยี่ยมและความมั่นคงในรูปแบบที่ดีมากส่งผลให้อายุการใช้งานที่ยาวนาน

Kan-thal AF มักจะใช้ในองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าในเตาเผาอุตสาหกรรมและเครื่องใช้ในบ้าน

ตัวอย่างการใช้งานในอุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้าอยู่ในองค์ประกอบไมกาแบบเปิดสำหรับเครื่องปิ้งขนมปังเครื่องเป่าผมในองค์ประกอบที่มีรูปร่างคดเคี้ยวสำหรับเครื่องทำความร้อนพัดลมและเป็นองค์ประกอบของขดลวดเปิดบนวัสดุฉนวนไฟเบอร์ในเครื่องทำความร้อนบนกระจกเซรามิก หม้อน้ำเครื่องทำความร้อนแบบพาความร้อนในองค์ประกอบเม่นสำหรับปืนอากาศร้อนหม้อน้ำเครื่องอบแห้ง

บทคัดย่อในการศึกษาครั้งนี้กลไกการกัดกร่อนของอัลลอยด์อุบายเชิงพาณิชย์ (Kanthal AF) ในระหว่างการหลอมในก๊าซไนโตรเจน (4.6) ที่ 900 ° C และ 1200 ° C การทดสอบแบบอุณหภูมิและความร้อนด้วยความร้อนด้วยเวลาที่ได้รับการสัมผัสทั้งหมดอัตราการทำความร้อนและอุณหภูมิการหลอมได้ดำเนินการ การทดสอบการเกิดออกซิเดชันในอากาศและก๊าซไนโตรเจนดำเนินการโดยการวิเคราะห์เทอร์โมโกราเวทริก โครงสร้างจุลภาคนั้นโดดเด่นด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM-EDX), สเปกโทรสโกปีอิเล็กตรอนสว่าน (AES) และการวิเคราะห์ไอออนไอออน (FIB-EDX) ผลการวิจัยพบว่าการลุกลามของการกัดกร่อนเกิดขึ้นผ่านการก่อตัวของพื้นที่ nitriding ใต้ผิวดินที่มีการแปลซึ่งประกอบด้วยอนุภาคเฟส ALN ซึ่งจะช่วยลดกิจกรรมอลูมิเนียมและทำให้เกิดการเยียวยาและการกระแสน้ำ กระบวนการของการก่อตัวของอัล-นิทไรด์และการเติบโตของอัล-ออกไซด์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการหลอมและอัตราความร้อน พบว่าไนไตรเดอร์ของโลหะผสมอุ่นเป็นกระบวนการที่เร็วกว่าการออกซิเดชั่นในระหว่างการหลอมในก๊าซไนโตรเจนที่มีความดันออกซิเจนต่ำบางส่วนและแสดงถึงสาเหตุหลักของการย่อยสลายโลหะผสม

บทนำ Fecral - โลหะผสมที่ใช้ (Kanthal AF ®) เป็นที่รู้จักกันดีสำหรับความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่เหนือกว่าที่อุณหภูมิสูง คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมนี้เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของสเกลอะลูมินาที่มีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์บนพื้นผิวซึ่งปกป้องวัสดุจากการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม [1] แม้จะมีคุณสมบัติความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่าอายุการใช้งานของส่วนประกอบที่ผลิตจากโลหะผสมที่ใช้เฟกซรา หนึ่งในเหตุผลนี้คือองค์ประกอบที่สร้างสเกลคืออลูมิเนียมถูกใช้ในเมทริกซ์โลหะผสมในพื้นที่ใต้ผิวดินเนื่องจากการแตกร้าวของเทอร์โม-ช็อตซ้ำและการปฏิรูประดับอลูมินา หากปริมาณอลูมิเนียมที่เหลือลดลงภายใต้ความเข้มข้นที่สำคัญอัลลอยด์จะไม่สามารถปฏิรูประดับป้องกันได้อีกต่อไปส่งผลให้เกิดการเกิดออกซิเดชันที่หายนะโดยการก่อตัวของออกไซด์ที่ใช้เหล็กและโครเมียมที่เติบโตอย่างรวดเร็ว [3,4] ขึ้นอยู่กับบรรยากาศโดยรอบและการซึมผ่านของออกไซด์พื้นผิวสิ่งนี้สามารถอำนวยความสะดวกในการออกซิเดชั่นภายในหรือไนไตรเดอร์และการก่อตัวของเฟสที่ไม่พึงประสงค์ในภูมิภาคใต้ผิวดิน [5] ฮันและยังแสดงให้เห็นว่าในระดับอลูมินาที่ก่อตัวเป็นโลหะผสม Ni Cr อัลลอยด์รูปแบบที่ซับซ้อนของการเกิดออกซิเดชันภายในและไนเตรทพัฒนา [6,7] ในระหว่างการปั่นจักรยานความร้อนที่อุณหภูมิสูงในชั้นบรรยากาศอากาศโดยเฉพาะอย่างยิ่งในโลหะผสม เครื่องชั่งโครเมียมออกไซด์เป็นที่รู้จักกันว่าเป็นไนโตรเจนที่ซึมผ่านได้และ CR2 N นั้นเป็นชั้นย่อยหรือเป็นตะกอนภายใน [8,9] ผลกระทบนี้สามารถคาดหวังได้ว่าจะรุนแรงขึ้นภายใต้สภาวะการปั่นจักรยานความร้อนซึ่งนำไปสู่การแตกร้าวในระดับออกไซด์และลดประสิทธิภาพของมันเป็นอุปสรรคต่อไนโตรเจน [6] พฤติกรรมการกัดกร่อนจึงถูกควบคุมโดยการแข่งขันระหว่างการเกิดออกซิเดชันซึ่งนำไปสู่การก่อตัว/การบำรุงรักษาอลูมินาป้องกันและไนโตรเจนที่นำไปสู่ไนไตรเดอร์ภายในของเมทริกซ์โลหะผสมโดยการก่อตัวของเฟส ALN [6,10] เมื่อเปิดเผยโลหะผสมอุจจาระถึงอุณหภูมิสูงในบรรยากาศที่มีออกซิเจนหรือผู้บริจาคออกซิเจนอื่น ๆ เช่น H2O หรือ CO2 ออกซิเดชันเป็นปฏิกิริยาที่มีอำนาจเหนือกว่าและสเกลอะลูมินาซึ่งไม่สามารถผ่านออกซิเจนหรือไนโตรเจนได้ที่อุณหภูมิสูง แต่ถ้าสัมผัสกับบรรยากาศที่ลดลง (N2+H2) และการป้องกันการเกิดขึ้นของอลูมินาการเกิดออกซิเดชันในท้องถิ่นเริ่มต้นด้วยการก่อตัวของ CR ที่ไม่ได้ป้องกันและ Ferich ออกไซด์ซึ่งเป็นเส้นทางที่ดีสำหรับการแพร่กระจายไนโตรเจนเข้าสู่เมทริกซ์เฟอร์ริติกและการก่อตัวของ ALN ระยะ [9] การป้องกัน (4.6) บรรยากาศไนโตรเจนมักถูกนำไปใช้ในการประยุกต์ใช้อุตสาหกรรมโลหะผสม fecral ตัวอย่างเช่นเครื่องทำความร้อนความต้านทานในเตาเผาความร้อนที่มีบรรยากาศไนโตรเจนป้องกันเป็นตัวอย่างของการประยุกต์ใช้อัลลอยด์ fecral อย่างกว้างขวางในสภาพแวดล้อมดังกล่าว ผู้เขียนรายงานว่าอัตราการเกิดออกซิเดชันของโลหะผสมอุจจาระนั้นช้าลงอย่างมากเมื่ออบหลอมในชั้นบรรยากาศที่มีแรงกดดันบางส่วนออกซิเจนต่ำ [11] จุดมุ่งหมายของการศึกษาคือการตรวจสอบว่าการหลอมใน (99.996%) ไนโตรเจน (4.6) ก๊าซ (Messer® Spec. ระดับความบริสุทธิ์ O2 + H2O <10 ppm) ส่งผลกระทบต่อการต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสม fecral (Kanthal AF)