Kanthal AF-alojo 837 rezistomo alkromo Y fekrala alojo

Kanthal AF estas ferita fero-kromo-aluminia alojo (FeCrAl-alojo) por uzo je temperaturoj ĝis 1300 °C (2370 °F). La alojo karakteriziĝas per bonega oksidiĝa rezisto kaj tre bona formstabileco, rezultante en longa vivdaŭro de la elemento.

Kan-thal AF estas tipe uzata en elektraj hejtelementoj en industriaj fornoj kaj hejmaj aparatoj.

Ekzemploj de aplikoj en la aparatara industrio estas malfermaj glimelementoj por panrostiloj, harsekigiloj, meandroformaj elementoj por ventolilhejtiloj kaj kiel malfermaj volvaĵelementoj sur fibra izolaĵmaterialo en ceramikaj vitrosupraĵaj hejtiloj en fornoj, en ceramikaj hejtiloj por bolplatoj, volvaĵoj sur muldita ceramika fibro por kuirplatoj kun ceramikaj kuirplatoj, en pendigitaj volvaĵelementoj por ventolilhejtiloj, en pendigitaj rektaj drataj elementoj por radiatoroj, konvekciaj hejtiloj, en histrikaj elementoj por varmaerpafiloj, radiatoroj, kaj sekigiloj.

Abstraktaĵo En la nuna studo, la koroda mekanismo de komerca FeCrAl-alojo (Kanthal AF) dum kalcinado en nitrogena gaso (4.6) je 900 °C kaj 1200 °C estas skizita. Izotermaj kaj termociklaj testoj kun ŝanĝiĝantaj totalaj eksponaj tempoj, varmigrapidecoj kaj kalcinaj temperaturoj estis faritaj. Oksidigaj testoj en aero kaj nitrogena gaso estis efektivigitaj per termogravimetria analizo. La mikrostrukturo estas karakterizita per skana elektrona mikroskopio (SEM-EDX), Auger-elektrona spektroskopio (AES) kaj fokusita jonfaska (FIB-EDX) analizo. La rezultoj montras, ke la progresado de korodo okazas per la formado de lokaj subteraj nitridiĝaj regionoj, konsistantaj el AlN-fazaj partikloj, kio reduktas la aluminian aktivecon kaj kaŭzas rompiĝemon kaj spaladon. La procezoj de Al-nitrida formado kaj Al-oksida skalokresko dependas de la kalcina temperaturo kaj varmigrapideco. Oni trovis, ke nitridigo de la FeCrAl-alojo estas pli rapida procezo ol oksidiĝo dum kalcinado en nitrogena gaso kun malalta oksigena parta premo kaj reprezentas la ĉefan kaŭzon de alojdegenero.

Enkonduko Alojoj bazitaj sur FeCrAl (Kanthal AF ®) estas konataj pro sia supera oksidiĝa rezisto je altaj temperaturoj. Ĉi tiu bonega eco rilatas al la formado de termodinamike stabila alumino-tera skalo sur la surfaco, kiu protektas la materialon kontraŭ plia oksidiĝo [1]. Malgraŭ superaj korodrezistaj ecoj, la vivdaŭro de la komponantoj fabrikitaj el FeCrAl-bazitaj alojoj povas esti limigita se la partoj estas ofte eksponitaj al termika ciklado je altaj temperaturoj [2]. Unu el la kialoj por tio estas, ke la skalo-formanta elemento, aluminio, estas konsumita en la alojmatrico en la subtera areo pro la ripeta termoŝoka fendado kaj reformado de la alumino-tera skalo. Se la restanta aluminio-enhavo malpliiĝas sub kritika koncentriĝo, la alojo jam ne povas reformadi la protektan skalon, rezultante en katastrofa disiĝanta oksidiĝo per la formado de rapide kreskantaj ferbazitaj kaj krombazitaj oksidoj [3,4]. Depende de la ĉirkaŭa atmosfero kaj permeablo de surfacaj oksidoj, tio povas faciligi plian internan oksidiĝon aŭ nitridiĝon kaj formadon de nedezirataj fazoj en la subtera regiono [5]. Han kaj Young montris, ke en alumino-teraj skaloj formantaj Ni-Cr-Al-alojojn, kompleksa ŝablono de interna oksidiĝo kaj nitridigo disvolviĝas [6,7] dum termika ciklado je altaj temperaturoj en aera atmosfero, precipe en alojoj, kiuj enhavas fortajn nitrid-formantojn kiel Al kaj Ti [4]. Kromoksidaj skaloj estas konataj esti nitrogen-permeablaj, kaj Cr2N formiĝas aŭ kiel sub-skala tavolo aŭ kiel interna precipitaĵo [8,9]. Ĉi tiu efiko estas atendata esti pli severa sub termika cikladaj kondiĉoj, kiuj kondukas al fendado de oksidaj skaloj kaj reduktado de ĝia efikeco kiel bariero al nitrogeno [6]. La koroda konduto estas do regata de la konkurenco inter oksidiĝo, kiu kondukas al la protekta alumino-teraj skaloj formado/konservado, kaj nitrogena eniro kondukanta al interna nitridigo de la alojmatrico per formado de AlN-fazo [6,10], kiu kondukas al la splitiĝo de tiu regiono pro pli alta termika ekspansio de AlN-fazo kompare kun la alojmatrico [9]. Kiam oni eksponas FeCrAl-alojojn al altaj temperaturoj en atmosferoj kun oksigeno aŭ aliaj oksigenaj donantoj kiel H₂O aŭ CO₂, oksidiĝo estas la domina reakcio, kaj formiĝas alumina skalo, kiu estas netralasebla al oksigeno aŭ nitrogeno je altaj temperaturoj kaj provizas protekton kontraŭ ilia entrudiĝo en la alojmatricon. Sed, se eksponite al redukta atmosfero (N₂+H₂), kaj protekta alumina skalo-fendo, loka disrompa oksidiĝo komenciĝas per la formado de neprotektaj Cr- kaj Ferich-oksidoj, kiuj provizas favoran vojon por nitrogena difuzo en la feritan matricon kaj formado de AlN-fazo [9]. La protekta (4.6) nitrogena atmosfero estas ofte aplikata en la industria apliko de FeCrAl-alojoj. Ekzemple, rezistancaj hejtiloj en varmotraktaj fornoj kun protekta nitrogena atmosfero estas ekzemplo de la ĝeneraligita apliko de FeCrAl-alojoj en tia medio. La aŭtoroj raportas, ke la oksidiĝa rapideco de la FeCrAlY-alojoj estas konsiderinde pli malrapida dum kalcinado en atmosfero kun malaltaj oksigenaj partaj premoj [11]. La celo de la studo estis determini ĉu kalcinado en (99.996%) nitrogeno (4.6) gaso (Messer®-specif. malpuraĵa nivelo O2 + H2O < 10 ppm) influas korodreziston de FeCrAl-alojo (Kanthal AF) kaj kiomgrade ĝi dependas de la kalcina temperaturo, ĝia vario (termika ciklado) kaj varmigrapideco.