Kanthal AF Alloy 837 Residohm Alchrome y Fecral Alloy

Ang Kanthal AF ay isang ferritic iron-chromium-aluminium alloy (fecral alloy) para magamit sa temperatura hanggang sa 1300 ° C (2370 ° F). Ang haluang metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na paglaban sa oksihenasyon at napakahusay na katatagan ng form na nagreresulta sa mahabang buhay ng elemento.

Ang Kan-thal AF ay karaniwang ginagamit sa mga elemento ng pag-init ng elektrikal sa mga pang-industriya na hurno at kagamitan sa bahay.

Example of applications in the appliance industry are in open mica elements for toasters, hair dryers, in meander shaped elements for fan heaters and as open coil elements on fibre insulating material in ceramic glass top heaters in ranges, in ceramic heaters for boiling plates, coils on molded ceramic fibre for cooking plates with ceramic hobs, in suspended coil elements for fan heaters, in suspended straight wire elements for Radiator, mga heaters ng kombeksyon, sa mga elemento ng porcupine para sa mga mainit na baril ng hangin, radiator, tumble dryers.

Abstract sa kasalukuyang pag -aaral, ang mekanismo ng kaagnasan ng komersyal na fecral alloy (Kanthal AF) sa panahon ng pagsusubo sa nitrogen gas (4.6) sa 900 ° C at 1200 ° C ay nakabalangkas. Ang mga pagsubok sa isothermal at thermo-cyclic na may iba't ibang kabuuang oras ng pagkakalantad, mga rate ng pag-init, at mga temperatura ng pagsusubo ay isinagawa. Ang pagsubok ng oksihenasyon sa hangin at nitrogen gas ay isinasagawa ng pagsusuri ng thermogravimetric. Ang microstructure ay nailalarawan sa pamamagitan ng pag-scan ng mikroskopya ng elektron (SEM-EDX), auger electron spectroscopy (AES), at nakatuon na ion beam (FIB-EDX) na pagsusuri. Ang mga resulta ay nagpapakita na ang pag -unlad ng kaagnasan ay nagaganap sa pamamagitan ng pagbuo ng mga naisalokal na rehiyon ng nitridation ng subsurface, na binubuo ng mga particle ng ALN phase, na binabawasan ang aktibidad ng aluminyo at nagiging sanhi ng pag -uakap at spallation. Ang mga proseso ng pagbuo ng al-nitride at paglago ng al-oxide scale ay nakasalalay sa temperatura ng pagsusubo at rate ng pag-init. Napag -alaman na ang nitridation ng fecral alloy ay isang mas mabilis na proseso kaysa sa oksihenasyon sa panahon ng pagsusubo sa isang nitrogen gas na may mababang oxygen na bahagyang presyon at kumakatawan sa pangunahing sanhi ng pagkasira ng haluang metal.

Panimula Fecral - batay sa mga haluang metal (Kanthal AF ®) ay kilala para sa kanilang mahusay na paglaban sa oksihenasyon sa nakataas na temperatura. Ang mahusay na pag -aari na ito ay nauugnay sa pagbuo ng thermodynamically stabil scale ng alumina sa ibabaw, na pinoprotektahan ang materyal laban sa karagdagang oksihenasyon [1]. Sa kabila ng higit na mahusay na mga katangian ng paglaban sa kaagnasan, ang buhay ng mga sangkap na ginawa mula sa mga haluang metal na batay sa fecral ay maaaring limitado kung ang mga bahagi ay madalas na nakalantad sa thermal cycling sa nakataas na temperatura [2]. Ang isa sa mga kadahilanan para dito ay ang elemento ng pagbubuo ng scale, aluminyo, ay natupok sa haluang metal na matrix sa lugar ng subsurface dahil sa paulit-ulit na pag-crack ng thermo-shock at reporma sa scale ng alumina. Kung ang natitirang nilalaman ng aluminyo ay bumababa sa ilalim ng kritikal na konsentrasyon, ang haluang metal ay hindi na mababago ang proteksiyon na scale, na nagreresulta sa isang sakuna na breakaway na pag-oksihen sa pamamagitan ng pagbuo ng mabilis na lumalagong mga batay sa iron at chromium na batay sa mga oxides [3,4]. Depende sa nakapaligid na kapaligiran at pagkamatagusin ng mga ibabaw ng oxides maaari itong mapadali ang karagdagang panloob na oksihenasyon o nitridation at pagbuo ng mga hindi kanais -nais na mga phase sa rehiyon ng subsurface [5]. Ipinakita nina Han at Young na sa scale ng alumina na bumubuo ng Ni Cr al alloys, ang isang kumplikadong pattern ng panloob na oksihenasyon at nitridation ay bubuo ng [6,7] sa panahon ng thermal cycling sa mga nakataas na temperatura sa isang air na kapaligiran, lalo na sa mga haluang metal na naglalaman ng malakas na mga former ng nitride tulad ng AL at TI [4]. Ang mga kaliskis ng Chromium oxide ay kilala na nitrogen permeable, at ang mga form ng CR2 N alinman bilang isang sub-scale layer o bilang panloob na pag-ulan [8,9]. Ang epekto na ito ay maaaring asahan na maging mas malubha sa ilalim ng mga kondisyon ng thermal cycling na humantong sa pag -crack ng oxide scale at pagbabawas ng pagiging epektibo nito bilang isang hadlang sa nitrogen [6]. Ang pag -uugali ng kaagnasan ay pinamamahalaan ng kumpetisyon sa pagitan ng oksihenasyon, na humahantong sa proteksiyon na pagbuo/pagpapanatili ng alumina, at ang nitrogen ingress na humahantong sa panloob na nitridation ng haluang metal na matrix sa pamamagitan ng pagbuo ng ALN phase [6,10], na humahantong sa spallation ng rehiyon na iyon dahil sa mas mataas na thermal expansion ng ALN phase kumpara sa haluang metal matrix [9]. Kapag inilalantad ang mga fecral alloys sa mataas na temperatura sa mga atmospheres na may oxygen o iba pang mga donor na oxygen tulad ng H2O o CO2, ang oksihenasyon ay ang nangingibabaw na reaksyon, at mga form ng scale ng alumina, na hindi mahahalata sa oxygen o nitrogen sa nakataas na temperatura at nagbibigay ng proteksyon laban sa kanilang panghihimasok sa haluang matrix. Ngunit, kung nakalantad sa pagbabawas ng kapaligiran (N2+H2), at proteksiyon na alumina scale crack, ang isang lokal na breakaway oksihenasyon ay nagsisimula sa pamamagitan ng pagbuo ng hindi protektibong CR at Ferich oxides, na nagbibigay ng isang kanais-nais na landas para sa pagsasabog ng nitrogen sa ferritic matrix at pagbuo ng ALN phase [9]. Ang proteksiyon (4.6) na kapaligiran ng nitrogen ay madalas na inilalapat sa pang -industriya na aplikasyon ng mga haluang metal na fecral. Halimbawa, ang mga heaters ng paglaban sa mga hurno ng paggamot sa init na may proteksiyon na kapaligiran ng nitrogen ay isang halimbawa ng malawakang aplikasyon ng mga fecral alloys sa naturang kapaligiran. Iniulat ng mga may -akda na ang rate ng oksihenasyon ng mga haluang metal na fecraly ay mas mabagal kapag nagsasama sa isang kapaligiran na may mababang oxygen na bahagyang panggigipit [11]. Ang layunin ng pag-aaral ay upang matukoy kung ang pagsusubo sa (99.996%) Nitrogen (4.6) Gas (Messer® Spec. Level Level O2 + H2O <10 ppm) ay nakakaapekto sa paglaban ng kaagnasan ng fecral alloy (Kanthal AF) at sa kung ano ang lawak nito ay nakasalalay sa temperatura ng pagsamahin, ang pagkakaiba-iba nito (thermal-cycling), at rate ng pagpainit.