Kanthal AF durchgang 837 resistohm alchrome Y fecral alloy

Kanthal AF ass eng ferritesch Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung (FeCrAl-Legierung) fir ze benotzen bei Temperaturen bis zu 1300°C (2370°F). D'Legierung ass charakteriséiert duerch exzellent Oxidatiounsbeständegkeet a ganz gutt Formstabilitéit, wat zu laangem Elementliewen resultéiert.

Kan-thal AF gëtt typesch an elektresch Heizelementer an industriellen Uewen an Hausgeräter benotzt.

Beispiller vun Uwendungen an der Apparatindustrie sinn an oppene Glimmer Elementer fir Toaster, Hoerrockner, a meandergeformte Elementer fir Heizkierper an als oppene Spiralelementer op Faserisolatiounsmaterial a Keramik-Glas Top Heizungen a Beräicher, a Keramikheizungen fir kachend Platen, Spiralen op geformte Keramikfaser fir Kachplacke mat Keramik-Kachplacken, an suspendéierte Spiralelementer fir Heizkierper, an suspendéierte riichte Drotelementer fir Heizkierper, Konvektiounsheizungen, a Porcupine-Elementer fir waarm Loftgewierer, Heizkierper, Tumettrockner.

Abstrakt An der heiteger Studie gëtt de Korrosiounsmechanismus vun der kommerziell FeCrAl-Legierung (Kanthal AF) während der Glühung am Stickstoffgas (4.6) bei 900 °C an 1200 °C beschriwwen. Isothermesch an thermozyklesch Tester mat ënnerschiddleche Gesamtbelaaschtungszäiten, Heizraten an Glühtemperature goufen duerchgefouert. Oxidatiounstest a Loft a Stickstoffgas goufen duerch thermogravimetresch Analyse duerchgefouert. D'Mikrostruktur ass charakteriséiert duerch Scannenelektronenmikroskopie (SEM-EDX), Auger Elektronenspektroskopie (AES), a fokusséierter Ionenstrahl (FIB-EDX) Analyse. D'Resultater weisen datt de Fortschrëtt vun der Korrosioun duerch d'Bildung vu lokaliséierte Subsurface Nitridatiounsregiounen stattfënnt, besteet aus AlN Phase Partikelen, wat d'Aluminiumaktivitéit reduzéiert an d'Verbrechung an d'Spallatioun verursaacht. D'Prozesser vun der Al-Nitridbildung an der Al-Oxid Skala Wuesstum hänkt vun der Glühtemperatur an der Heizungsquote of. Et gouf fonnt datt d'Nitridatioun vun der FeCrAl-Legierung e méi séiere Prozess ass wéi d'Oxidatioun wärend der Glühung an engem Stickstoffgas mat engem nidderegen Sauerstoffpartielldrock an d'Haaptursaach vun der Legierungsdegradatioun duerstellt.

Aféierung FeCrAl-baséiert Legierungen (Kanthal AF ®) si bekannt fir hir super Oxidatiounsbeständegkeet bei héijen Temperaturen. Dës exzellente Besëtz ass mat der Bildung vun thermodynamesch stabiler Aluminiumoxidskala op der Uewerfläch verbonnen, déi d'Material géint weider Oxidatioun schützt [1]. Trotz superieure Korrosiounsbeständegkeetseigenschaften, kann d'Liewensdauer vun de Komponenten, déi aus FeCrAl-baséiert Legierungen hiergestallt ginn, limitéiert sinn, wann d'Deeler dacks op thermesch Cycling bei héijen Temperaturen ausgesat sinn [2]. Ee vun de Grënn dofir ass datt d'Skalaformende Element, Aluminium, an der Legierungsmatrix an der Ënnerfläch verbraucht gëtt wéinst der widderholl Thermo-Schock-Rëss a Reform vun der Aluminiumoxidskala. Wann de Rescht Aluminiumgehalt ënner der kritescher Konzentratioun erofgeet, kann d'Legierung d'Schutzskala net méi reforméieren, wat zu enger katastrophaler Ausbrochoxidatioun duerch d'Bildung vu séier wuessend Eisen- a Chrom-baséiert Oxiden resultéiert [3,4]. Ofhängeg vun der Ëmgéigend Atmosphär a Permeabilitéit vun Uewerflächoxiden kann dëst weider intern Oxidatioun oder Nitratioun an d'Bildung vun ongewollten Phasen an der Ënnerflächregioun erliichteren [5]. Den Han an de Young hunn gewisen datt an der Alumina-Skala, déi Ni Cr Al Legierungen bilden, e komplext Muster vun der interner Oxidatioun an der Nitratioun entwéckelt [6,7] wärend dem thermesche Cycling bei erhéigen Temperaturen an enger Loftatmosphär, besonnesch an Legierungen déi staark Nitridformer wéi Al enthalen. an Ti [4]. Chromoxid Skalen si bekannt fir Stickstoffpermeabel ze sinn, a Cr2N formt entweder als Ënner-Skala Schicht oder als intern Ausfäll [8,9]. Dësen Effekt kann erwaart ginn méi schwéier ze sinn ënner thermesche Vëlosbedéngungen, déi zu Oxidskala Rëss féieren a seng Effektivitéit als Barrière fir Stickstoff reduzéieren [6]. D'Korrosiounsverhalen gëtt also vun der Konkurrenz tëscht Oxidatioun regéiert, wat zu der schützender Aluminiumoxidbildung / Ënnerhalt féiert, a Stickstoffingress féiert zu der interner Nitratioun vun der Legierungsmatrix duerch Bildung vun der AlN Phase [6,10], wat zu der Spallatioun vun déi Regioun wéinst méi héijer thermescher Expansioun vun der AlN Phase am Verglach mat der Legierungsmatrix [9]. Wann Dir FeCrAl Legierungen op héijen Temperaturen an Atmosphäre mat Sauerstoff oder aner Sauerstoffdonoren wéi H2O oder CO2 aussetzt, ass d'Oxidatioun déi dominéierend Reaktioun, an d'Aluminiumoxid-Skala formt sech, déi onpermeabel ass fir Sauerstoff oder Stickstoff bei héijen Temperaturen a Schutz géint hir Andréngen an de Legierung Matrix. Awer, wann se op d'Reduktiounsatmosphär (N2 + H2) a Schutz Alumina Skala Rëss ausgesat ass, fänkt eng lokal Ausbrochoxidatioun duerch d'Bildung vun net-schützend Cr- a Ferich-Oxiden un, déi e favorabele Wee fir Stickstoffdiffusioun an d'ferritesch Matrix a Bildung ubidden. der AlN Phase [9]. Déi schützend (4.6) Stickstoffatmosphär gëtt dacks an der industrieller Uwendung vu FeCrAl Legierungen applizéiert. Zum Beispill Resistenzheizungen an Hëtztbehandlungsofen mat enger schützender Stickstoffatmosphär sinn e Beispill vun der verbreeter Uwendung vu FeCrAl Legierungen an esou engem Ëmfeld. D'Autoren berichten datt d'Oxidatiounsquote vun de FeCrAlY-Legierungen erheblech méi lues ass wann se an enger Atmosphär mat nidderegem Sauerstoffpartielldrock annealéieren [11]. D'Zil vun der Studie war ze bestëmmen ob d'Anglühung am (99.996%) Stickstoff (4.6) Gas (Messer® Spec. Gëftstoffniveau O2 + H2O < 10 ppm) d'Korrosiounsbeständegkeet vun der FeCrAl Legierung (Kanthal AF) beaflosst a wéi wäit et hänkt op der annealing Temperatur, seng Variatioun (thermesch-Cycling), an Heizung Taux.