Kanthal AF Legierung 837 Resistohm Alchrom Y Fecal Legierung

Kanthal AF ass eng ferritesch Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung (FeCrAl-Legierung) fir d'Benotzung bei Temperaturen bis zu 1300°C (2370°F). D'Legierung zeichnet sech duerch eng exzellent Oxidatiounsbeständegkeet a ganz gutt Formstabilitéit aus, wat zu enger laanger Liewensdauer vum Element féiert.

Kan-thal AF gëtt typescherweis an elektreschen Heizelementer an Industrieuewen an Haushaltsapparater benotzt.

Beispiller fir Uwendungen an der Haushaltsgeräteindustrie sinn an oppene Glimmerelementer fir Toaster, Hoerföhnen, a meanderfërmegen Elementer fir Ventilatorenheizungen an als oppe Spulenelementer op Faserisolatiounsmaterial a Keramikglas-Deckelheizungen an Herdplackherdner, a Keramikheizungen fir Kachplacken, Spulen op geformter Keramikfaser fir Kachplacken mat Keramikplackherdner, an hänkege Spulenelementer fir Ventilatorenheizungen, an hänkege riichte Drotelementer fir Heizkierper, Konvektiounsheizungen, a Stachelschwäinelementer fir Heissloftpistoulen, Heizkierper, Wäschetrockner.

Resumé An der aktueller Studie gëtt de Korrosiounsmechanismus vun der kommerzieller FeCrAl-Legierung (Kanthal AF) beim Glühen a Stéckstoffgas (4.6) bei 900 °C an 1200 °C beschriwwen. Isotherm an thermozyklesch Tester mat variéierenden Gesamtbelaaschtungszäiten, Heizgeschwindegkeeten an Glühtemperaturen goufen duerchgefouert. Oxidatiounstester a Loft a Stéckstoffgas goufen duerch thermogravimetrisch Analyse duerchgefouert. D'Mikrostruktur gëtt duerch Rasterelektronemikroskopie (SEM-EDX), Auger-Elektronespektroskopie (AES) an fokusséiert Ionenstrahlanalyse (FIB-EDX) charakteriséiert. D'Resultater weisen, datt de Fortschrëtt vun der Korrosioun duerch d'Bildung vu lokaliséierten ënnerierdesche Nitridatiounsregiounen stattfënnt, déi aus AlN-Phasenpartikelen zesummegesat sinn, wat d'Aluminiumaktivitéit reduzéiert a Versprëdegung a Spallatioun verursaacht. D'Prozesser vun der Al-Nitridbildung an dem Al-Oxid-Skalwuesstum hänken vun der Glühtemperatur an der Heizgeschwindegkeet of. Et gouf festgestallt, datt d'Nitridéierung vun der FeCrAl-Legierung e méi schnelle Prozess ass wéi d'Oxidatioun beim Glühen an engem Stéckstoffgas mat nidderegem Sauerstoffpartialdrock a sou d'Haaptursaach vum Legierungsdegradatioun duerstellt.

Aféierung FeCrAl-baséiert Legierungen (Kanthal AF ®) si bekannt fir hir iwwerleeën Oxidatiounsbeständegkeet bei erhéichten Temperaturen. Dës exzellent Eegeschaft hänkt mat der Bildung vun thermodynamesch stabilem Aluminiumoxid-Schued op der Uewerfläch zesummen, wat d'Material virun weiderer Oxidatioun schützt [1]. Trotz iwwerleeëner Korrosiounsbeständegkeet kann d'Liewensdauer vun de Komponenten, déi aus FeCrAl-baséierte Legierungen hiergestallt ginn, limitéiert sinn, wann d'Deeler dacks thermesche Zyklen bei erhéichten Temperaturen ausgesat sinn [2]. Ee vun de Grënn dofir ass, datt dat Schuedbildend Element, Aluminium, an der Legierungsmatrix am Ënnergrond verbraucht gëtt wéinst dem widderhollten Thermoschock-Rëssbildung an der Reforméierung vum Aluminiumoxid. Wann den verbleiwenen Aluminiumgehalt ënner d'kritesch Konzentratioun fällt, kann d'Legierung de Schutzschued net méi reforméieren, wat zu enger katastrophaler Ofbrochoxidatioun duerch d'Bildung vu séier wuessenden Oxiden op Eisen- a Chrombasis féiert [3,4]. Ofhängeg vun der Ëmgéigendatmosphär an der Permeabilitéit vun den Uewerflächenoxiden kann dëst eng weider intern Oxidatioun oder Nitridéierung an d'Bildung vun ongewollten Phasen am Ënnergrond erliichteren [5]. Han a Young hunn gewisen, datt an NiCrAl-Legierungen, déi Aluminiumoxid-Schuel bilden, sech e komplexe Muster vun interner Oxidatioun an Nitridatioun entwéckelt [6,7] wärend dem thermesche Zyklen bei erhéichten Temperaturen an enger Loftatmosphär, besonnesch a Legierungen, déi staark Nitridbilder wéi Al an Ti enthalen [4]. Chromoxid-Schuelen si bekannt dofir, datt se Stéckstoffpermeabel sinn, a Cr2N bilt sech entweder als Ënnerschicht oder als intern Nidderschlag [8,9]. Dësen Effekt kann erwaart ginn, datt en ënner thermesche Zyklenbedingungen méi staark ass, déi zu Rëssbildung vun den Oxid-Schuelen féieren an hir Effektivitéit als Barrière géint Stéckstoff reduzéieren [6]. D'Korrosiounsverhalen gëtt dofir vun der Konkurrenz tëscht Oxidatioun bestëmmt, déi zu der Bildung/Erhale vun der schützender Aluminiumoxid féiert, an dem Andrénge vun Stéckstoff, deen zu interner Nitridatioun vun der Legierungsmatrix duerch d'Bildung vun der AlN-Phase féiert [6,10], wat zu der Spallatioun vun där Regioun féiert wéinst enger méi héijer thermescher Expansioun vun der AlN-Phase am Verglach mat der Legierungsmatrix [9]. Wann FeCrAl-Legierungen héijen Temperaturen an Atmosphären mat Sauerstoff oder aner Sauerstoffdonoren, wéi H2O oder CO2, ausgesat sinn, ass d'Oxidatioun déi dominant Reaktioun, an et bildt sech Aluminiumoxidschuel, déi bei erhéichten Temperaturen onduerchlässeg fir Sauerstoff oder Stéckstoff ass a Schutz géint hiren Andréngen an d'Legierungsmatrix bitt. Awer wann se enger Reduktiounsatmosphär (N2+H2) a schützender Aluminiumoxidschuelrëss ausgesat sinn, fänkt eng lokal Ofbrochoxidatioun duerch d'Bildung vun net-schützenden Cr- an Ferich-Oxiden un, déi e gënschtege Wee fir d'Diffusioun vu Stéckstoff an d'ferritisch Matrix an d'Bildung vun der AlN-Phase bidden [9]. Déi schützend (4.6) Stéckstoffatmosphär gëtt dacks an der industrieller Uwendung vu FeCrAl-Legierungen agesat. Zum Beispill sinn Resistenzheizungen an Hëtztbehandlungsuewen mat enger schützender Stéckstoffatmosphär e Beispill fir déi wäit verbreet Uwendung vu FeCrAl-Legierungen an esou engem Ëmfeld. D'Auteuren berichten, datt d'Oxidatiounsquote vun de FeCrAlY-Legierungen däitlech méi lues ass beim Glühen an enger Atmosphär mat nidderegem Sauerstoffpartialdrock [11]. Zil vun der Studie war et ze bestëmmen, ob d'Glühung a (99,996%) Stéckstoff (4,6) Gas (Messer® Spezifikatioun Onreinheetsniveau O2 + H2O < 10 ppm) d'Korrosiounsbeständegkeet vun der FeCrAl-Legierung (Kanthal AF) beaflosst a wéi wäit et vun der Glühtemperatur, hirer Variatioun (thermescher Zyklus) an der Heizgeschwindegkeet ofhänkt.