Kanthal AF Alloy 837 რეზისტოჰმ ალქრომის y ფეკრალური შენადნობი

Kanthal AF არის ფერიტული რკინის-ქრომ-ალუმინიუმის შენადნობი (ფეკრალური შენადნობი) გამოყენებისთვის 1300 ° C ტემპერატურაზე (2370 ° F) ტემპერატურაზე. შენადნობას ხასიათდება შესანიშნავი დაჟანგვის წინააღმდეგობა და ძალიან კარგი ფორმის სტაბილურობა, რაც იწვევს გრძელი ელემენტის სიცოცხლეს.

Kan-Thal AF, როგორც წესი, გამოიყენება ელექტრო გათბობის ელემენტებში სამრეწველო ღუმელებსა და საყოფაცხოვრებო ტექნიკებში.

აპლიკაციების ინდუსტრიაში განაცხადების მაგალითია ღია მიქსის ელემენტებში ტოსტერებისთვის, თმის საშრობები, გულშემატკივართა გამათბობელებისთვის მეანდორული ფორმის ელემენტებში და როგორც ღია კოჭის ელემენტები ბოჭკოვანი საიზოლაციო მასალებზე კერამიკული შუშის ზედა გამათბობლებში, დიაპაზონებში, კერამიკულ გამათბობელებში, მდუღარე ფირფიტებისთვის, ჩამოსხმულ კერამიკულ ბოჭკოვანზე, კერამიკაში, ჩართულ საკონცერებებში. კონვექციის გამათბობლები, პორკუპინის ელემენტებში ცხელი საჰაერო იარაღის, რადიატორების, საშრობების ტუმბოს.

რეზიუმე წინამდებარე კვლევაში, ასახულია კომერციული ფეკალური შენადნობის კოროზიის მექანიზმი (Kanthal AF) აზოტის გაზში (4.6) 900 ° C- ზე და 1200 ° C ტემპერატურაზე. ჩატარდა იზოთერმული და თერმო-ციკლური ტესტები, საერთო ჯამური ექსპოზიციის დროით, გათბობის ტემპებით და ტემპერატურა. საჰაერო და აზოტის გაზში ჟანგვის ტესტი ჩატარდა თერმოგრავიმეტრიული ანალიზით. მიკროსტრუქტურას ახასიათებს ელექტრონული მიკროსკოპის სკანირება (SEM-EDX), Auger ელექტრონული სპექტროსკოპიით (AES) და ფოკუსირებული იონური სხივის (FIB-EDX) ანალიზით. შედეგები აჩვენებს, რომ კოროზიის პროგრესირება ხდება ლოკალიზებული მიწისქვეშა ნიტრიდაციის რეგიონების ფორმირების გზით, რომელიც შედგება ALN ფაზის ნაწილაკებისგან, რაც ამცირებს ალუმინის მოქმედებას და იწვევს ჩაქრობას და სპალაციას. ალ-ნიტრიდის წარმოქმნის და ალ-ოქსიდის მასშტაბის ზრდის პროცესები დამოკიდებულია ტემპერატურისა და გათბობის სიჩქარეზე. გაირკვა, რომ ფეკალური შენადნობის ნიტრიდაცია უფრო სწრაფი პროცესია, ვიდრე დაჟანგვა აზოტის გაზში დაბალ ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევით და წარმოადგენს შენადნობის დეგრადაციის მთავარ მიზეზს.

შესავალი ფეკრალური - დაფუძნებული შენადნობები (Kanthal AF ®) კარგად არის ცნობილი მათი უმაღლესი დაჟანგვის წინააღმდეგობით მომატებულ ტემპერატურაზე. ეს შესანიშნავი თვისება დაკავშირებულია ზედაპირზე თერმოდინამიკურად სტაბილური ალუმინის მასშტაბის ფორმირებასთან, რომელიც იცავს მასალას შემდგომი დაჟანგვისგან [1]. კოროზიის წინააღმდეგობის უმაღლესი თვისებების მიუხედავად, ფეკრალური - დაფუძნებული შენადნობებისგან წარმოებული კომპონენტების სიცოცხლის ხანგრძლივობა შეიძლება შეზღუდული იყოს, თუ ნაწილები ხშირად ექვემდებარება თერმული ციკლას მომატებულ ტემპერატურაზე [2]. ამის ერთ-ერთი მიზეზი ის არის, რომ მასშტაბის ფორმირების ელემენტი, ალუმინი, მოიხმარს შენადნობის მატრიქსში მიწისქვეშა არეალში, ალუმინის მასშტაბის განმეორებითი თერმო-შოკის და რეფორმირების გამო. თუ დანარჩენი ალუმინის შემცველობა მცირდება კრიტიკული კონცენტრაციის ქვეშ, შენადნობას აღარ შეუძლია დამცავი მასშტაბის რეფორმირება, რის შედეგადაც კატასტროფული სეპარატისტული დაჟანგვა ხდება სწრაფად მზარდი რკინის დაფუძნებული და ქრომის დაფუძნებული ოქსიდების ფორმირებით [3,4]. მიმდებარე ატმოსფეროდან და ზედაპირული ოქსიდების გამტარიანობიდან გამომდინარე, ამან შეიძლება ხელი შეუწყოს შემდგომი შიდა დაჟანგვას ან ნიტრიდაციას და არასასურველი ფაზების წარმოქმნას მიწისქვეშა რეგიონში [5]. ჰანმა და იანგმა აჩვენეს, რომ ალუმინის მასშტაბით, რომლებიც ქმნიან Ni cr al შენადნობებს, შიდა დაჟანგვისა და ნიტრიდაციის რთული ნიმუში ვითარდება [6,7] თერმული ციკლის დროს ამაღლებულ ტემპერატურაზე საჰაერო ატმოსფეროში, განსაკუთრებით შენადნობებში, რომლებიც შეიცავს ძლიერ ნიტრიდის ფორმირებს, როგორიცაა Al და Ti [4]. ქრომის ოქსიდის სასწორები ცნობილია, რომ აზოტის გამტარიანობაა, ხოლო Cr2 N ფორმირდება როგორც ქვე-მასშტაბის ფენა, ან როგორც შიდა ნალექი [8,9]. ეს ეფექტი შეიძლება უფრო მწვავე იყოს თერმული ციკლის პირობებში, რაც იწვევს ოქსიდის მასშტაბის გახეხას და მისი ეფექტურობის შემცირებას, როგორც აზოტის ბარიერი [6]. ამრიგად, კოროზიის ქცევა რეგულირდება დაჟანგვას შორის კონკურენციას, რაც იწვევს დამცავი ალუმინის ფორმირებას/შენარჩუნებას, და აზოტის შეყვანა, რაც იწვევს შენადნობის მატრიქსის შიდა ნიტრიდაციას ALN ფაზის ფორმირებით [6,10], რაც იწვევს ამ რეგიონის გაფართოებას, ალნის ფაზის უფრო მაღალი თერაპიული ექსპანსიის გამო. ფეკრალური შენადნობების მაღალი ტემპერატურის გამოვლენისას ატმოსფეროში ჟანგბადით ან სხვა ჟანგბადის დონორებით, როგორიცაა H2O ან CO2, დაჟანგვა არის დომინანტური რეაქცია, ხოლო ალუმინის მასშტაბის ფორმები, რაც დაუშვებელია ჟანგბადის ან აზოტის მომატებულ ტემპერატურაზე და უზრუნველყოფს მათი შეყვანისგან შენადნობის მატრიქსში. მაგრამ, თუ ექვემდებარება შემცირების ატმოსფეროს (N2+H2) და დამცავი ალუმინის მასშტაბის ბზარი, ადგილობრივი სეპარატისტული დაჟანგვა იწყება არა-დამცავი CR და Ferich ოქსიდების წარმოქმნით, რაც უზრუნველყოფს ხელსაყრელ გზას აზოტის დიფუზიისათვის ფერიტულ მატრიქსში და ALN ფაზის ფორმირებას [9]. დამცავი (4.6) აზოტის ატმოსფერო ხშირად გამოიყენება ფეკალური შენადნობების სამრეწველო გამოყენებაში. მაგალითად, სითბოს დამუშავების ღუმელების წინააღმდეგობის გამათბობლები დამცავი აზოტის ატმოსფეროში, ასეთ გარემოში ფეკალური შენადნობების ფართო გამოყენების მაგალითია. ავტორები აცხადებენ, რომ ფეკრალური შენადნობების დაჟანგვის სიჩქარე მნიშვნელოვნად ნელია, როდესაც ატმოსფეროში დაბლოკილი ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევებით ხდება [11]. კვლევის მიზანი იყო იმის დადგენა, არის თუ არა (99.996%) აზოტის (4.6) გაზში (Messer® Spec. მინარევების დონე O2 + H2O <10 ppm) გავლენას ახდენს ფეკრალური შენადნობის (Kanthal AF) კოროზიის წინააღმდეგობაზე და რამდენად დამოკიდებულია იგი ტემპერატურაზე, მის ცვალებადობაზე (თერმულ-ციკლინგზე).