Kanthal AF legura 837 Resorisohm Alchrome y Fekralna legura

Kanthal AF je feritna legura željeza-kromij-aluminij (fekalna legura) za upotrebu na temperaturama do 1300 ° C (2370 ° F). Legura karakterizira izvrsna otpornost na oksidaciju i vrlo dobra stabilnost oblika što rezultira dugim životom elemenata.

Kan-tal AF obično se koristi u električnim elementima grijanja u industrijskim pećima i kućnim aparatima.

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 Radijatori, grijači konvekcije, u divokopinskim elementima za puške vruće zrake, radijatore, sušilice.

Sažetak u ovoj studiji, prikazan je korozijski mehanizam komercijalne fekalne legure (Kanthal AF) tijekom žarenja u dušičnom plinu (4,6) na 900 ° C i 1200 ° C. Izvršeni su izotermalni i termo-ciklički testovi s različitim ukupnim vremenima izloženosti, brzinama grijanja i temperaturama žarenja. Ispitivanje oksidacije u zraku i dušikovim plinom provedeno je termogravimetrijskom analizom. Mikrostrukturu karakterizira skeniranje elektronske mikroskopije (SEM-EDX), Auger elektronska spektroskopija (AES) i analiza fokusiranog ionskog snopa (FIB-EDX). Rezultati pokazuju da se napredovanje korozije odvija stvaranjem lokaliziranih podzemnih nitridacijskih područja, sastavljenih od čestica ALN faze, što smanjuje aluminijsku aktivnost i uzrokuje ujednačenje i spallaciju. Procesi stvaranja al-nitrida i rasta skale al-oksida ovise o temperaturi žarenja i brzini grijanja. Utvrđeno je da je nitridacija fekalne legure brži proces od oksidacije tijekom žarenja u dušičnom plinu s niskim djelomičnim tlakom kisika i predstavlja glavni uzrok razgradnje legure.

Uvod FECRAL - legure sa sjedištem u Fekralu (Kanthal AF ®) dobro su poznate po vrhunskoj otpornosti na oksidaciju pri povišenim temperaturama. Ovo izvrsno svojstvo povezano je s stvaranjem termodinamički stabilne skale glinice na površini, koja štiti materijal od daljnje oksidacije [1]. Unatoč vrhunskim svojstvima otpornosti na koroziju, životni vijek komponenti proizvedenih iz legura na bazi Fekrala može biti ograničen ako su dijelovi često izloženi toplinskom biciklizmu na povišenim temperaturama [2]. Jedan od razloga za to je taj što se element koji formira ljestvicu, aluminij, troši u matrici legure u podzemnom području zbog ponovljenog pucanja termo-šoka i reforme ljestvice glinice. Ako se preostali sadržaj aluminija smanjuje ispod kritične koncentracije, legura više ne može reformirati zaštitnu ljestvicu, što rezultira katastrofalnom provalom oksidacijom stvaranjem brzo rastućih oksida na bazi željeza i kroma [3,4]. Ovisno o okolnoj atmosferi i propusnosti površinskih oksida, to može olakšati daljnju unutarnju oksidaciju ili nitridaciju i stvaranje neželjenih faza u podzemnoj regiji [5]. Han i Young pokazali su da se na ljestvici glinice koja tvori ni cr al legure složeni uzorak unutarnje oksidacije i nitridacije razvija [6,7] tijekom toplinskog biciklizma pri povišenim temperaturama u zračnoj atmosferi, posebno u legurama koje sadrže snažne formare nitrida poput AL i TI [4]. Poznato je da ljestvice kroma oksida nisu propuštene dušikom, a CR2 N nastaje ili kao pod-skali sloj ili kao unutarnji talog [8,9]. Može se očekivati ​​da će taj učinak biti jači u uvjetima toplinskog ciklusa koji dovode do pucanja oksidne skale i smanjenja njegove učinkovitosti kao prepreke dušiku [6]. Ponašanje korozije stoga se upravlja konkurencijom između oksidacije, što dovodi do stvaranja/održavanja zaštitne glinice, a dušik dovodi do unutarnje nitridacije matrice legure formiranjem ALN faze [6,10], što dovodi do ispadanja tog mat -a zbog višeg termalnog ekspanzije u usporedbi s ALN fazom u usporedbi s ALN fazom u usporedbi s ALN fazom ALN u usporedbi s ALN fazom ALN u usporedbi s ALN fazom u usporedbi s 9 termalnim fazama. Pri izlasku fekalnih legura visokim temperaturama u atmosferi s kisikom ili drugim davateljima kisika kao što su H2O ili CO2, oksidacija je dominantna reakcija, a razmjera skale glinice, koja je nepropusna za kisik ili dušik pri povišenim temperaturama i pružaju zaštitu protiv njihovog upada u matricu leguje. Ali, ako je izložena redukcijskoj atmosferi (N2+H2) i pukotini zaštitne glinice, lokalna oksidacija provale započinje stvaranjem neskladnih CR i feričnih oksida, koji pružaju povoljan put za difuziju dušika u feritnu matricu i formiranje ALN faze [9]. Zaštitna (4,6) atmosfera dušika često se primjenjuje u industrijskoj primjeni fekalnih legura. Na primjer, grijači otpornosti u peći za toplinsku obradu zaštitne atmosfere dušika su primjer široke primjene fekalnih legura u takvom okruženju. Autori navode da je brzina oksidacije legura fekle je znatno sporija prilikom žarenja u atmosferi s niskim djelomičnim pritiscima kisika [11]. Cilj studije bio je utvrditi utječe li žarenje u (99,996%) dušikovog (4,6) plina (Messer® spec. Spec. Razina nečistoće O2 + H2O <10 ppm) utječe na korozijsku otpornost fekalne legure (Kanthal AF) i u kojoj mjeri ovisi o temperaturi grijanja (Termal-Cycling).