Канталь-АФ сплав 837 резистохмовый алхром Y фекральный сплав

Кан-тал AF обычно используется в электрических нагревательных элементах в промышленных печах и бытовых приборах.

Пример применения в промышленности бытовой техники - в открытых элементах слюны для тостеров, сушилки для волос,в меандрообразных элементах для обогревателей вентиляторов и в виде открытых элементов катушки на изоляционном материале из волокна в керамических стеклянных верхних обогревателях в диапазонах, в керамических обогревателях для кипящих плит, катушек на формованных керамических волокнах для плиток для приготовления пищи с керамическими плитами, в подвесных элементах катушек для обогревателей вентиляторов,в подвешенных прямых проволочных элементах для радиаторов, конвекционные нагреватели, в крокодиловых элементах для горячих воздушных пушек, радиаторов, сушилки.

Аннотация В настоящем исследовании описан механизм коррозии коммерческого сплава FeCrAl (Kanthal AF) при отжигании в азоте (4.6) при 900 °C и 1200 °C.Изотермические и термоциклические испытания с различным временем общего воздействияПроверка окисления в воздухе и азотном газе была проведена с помощью термогравиметрического анализа.Микроструктура характеризуется сканирующей электронной микроскопией (SEM-EDX), электронная спектроскопия Auger (AES) и фокусированный ионный луч (FIB-EDX).Результаты показывают, что прогрессирование коррозии происходит через образование локализованных подповерхностных районов нитрирования., состоящий из фазовых частиц AlN, что уменьшает активность алюминия и вызывает ломкость и расщепление.Процессы образования аль-нитрида и увеличения масштаба аль-оксида зависят от температуры отжига и скорости нагрева. It was found that nitridation of the FeCrAl alloy is a faster process than oxidation during annealing in a nitrogen gas with low oxygen partial pressure and represents the main cause of alloy degradation.

Введение Сплавы на основе FeCrAl (Kanthal AF ®) хорошо известны своей превосходной устойчивостью к окислению при повышенных температурах.Это превосходное свойство связано с образованием термодинамически стабильной глинозема на поверхности, что защищает материал от дальнейшего окисления [1]. Несмотря на превосходные свойства коррозионной стойкости,срок службы компонентов, изготовленных из сплавов на основе FeCrAl, может быть ограничен, если части часто подвергаются тепловому циклизму при повышенных температурах [2]Одна из причин этого заключается в том, что элемент, образующий шкалу, алюминийпотребляется в матрице сплава в недрах земли из-за повторного термошокового трещинки и реформы глинозема.Если остальное содержание алюминия снижается ниже критической концентрации, сплав больше не может реформировать защитную шкалу.в результате чего происходит катастрофическая окисление путем быстрого роста оксидов на основе железа и хрома [3].,4].В зависимости от окружающей атмосферы и проницаемости поверхностных оксидов это может способствовать дальнейшему внутреннему окислению или нитрированию и образованию нежелательных фаз в регионе подповерхности [5]Хан и Янг показали, что в алюминиевой шкале, образующей сплавы NiCrAl, развивается сложная схема внутреннего окисления и нитрирования [6,7] при тепловом цикле при высоких температурах в воздушной атмосфере, особенно в сплавах, которые содержат сильные нитридообразующие вещества, такие как Al и Ti [4]. Известно, что хром-оксидные чешуи проницаемы для азота,и Cr2 N образуется либо в виде подслоя, либо в виде внутреннего осаждения [8]., 9). Этот эффект может быть более серьезным при условиях теплового цикла, который приводит к трещину оксидной чешуи и снижает ее эффективность в качестве барьера для азота [6].Таким образом, поведение коррозии регулируется конкуренцией между окислением, что приводит к защитному образованию/поддержанию алюминия, и проникновению азота, что приводит к внутреннему нитрированию матрицы сплава путем образования фазы AlN [6,10],который приводит к разделению этой области из-за более высокого теплового расширения фазы AlN по сравнению с матрицей сплава [9]При подвержении сплавов FeCrAl высоким температурам в атмосфере с кислородом или другими донорами кислорода, такими как H2O или CO2, окисление является доминирующей реакцией, и алюминиевая смесь образует шкала,который не проникает кислородом или азотом при повышенных температурах и обеспечивает защиту от их проникновения в матрицу сплаваНо при воздействии редукционной атмосферы (N2+H2) и защитных трещин глинозема на поверхности начинается локальное окисление с образованием не защищающих оксидов Cr и Ferich.которые обеспечивают благоприятный путь для диффузии азота в ферритовую матрицу и образования фазы AlN [9]Защитная азотная атмосфера (4.6) часто применяется в промышленном применении сплавов FeCrAl.сопротивляющие нагреватели в печах для тепловой обработки с защитной азотной атмосферой являются примером широкого применения сплавов FeCrAl в такой среде.Авторы сообщают, что скорость окисления сплавов FeCrAlY значительно медленнее при отжигании в атмосфере с низким частичным давлением кислорода [11].Цель исследования заключалась в том, чтобы определить, является ли отжигание (99.996%) азотный газ (4.6) (уровень примесей по спецификации Messer® O2 + H2O < 10 ppm) влияет на коррозионную стойкость сплава FeCrAl (Kanthal AF) и в какой степени это зависит от температуры отжига,его изменение (термоцикл), и скорость нагрева.