Kanthal AF aleazioa 837 resistohm alkromoa Y aleazio fekala

Kanthal AF burdina-kromo-aluminio aleazio ferritiko bat da (FeCrAl aleazioa) 1300 °C (2370 °F) arteko tenperaturan erabiltzeko. Aleazioa oxidazio-erresistentzia bikaina eta forma-egonkortasuna oso ona ditu, eta ondorioz elementuen bizitza luzea da.

Kan-thal AF normalean labe industrialen eta etxetresna elektrikoetako berogailu elektrikoetan erabiltzen da.

Etxetresna-industrian aplikazioen adibide dira txigorgailuetarako mika elementu irekietan, ile-lehorgailuetan, haizagailuen berogailuentzako meandro formako elementuetan eta bobina irekiko elementu gisa zuntz isolatzaileen materialetan, barrutietan beira zeramikazko goiko berogailuetan, plaka irakiteko zeramikazko berogailuetan, bobinetan. Zeramikazko zuntz moldeatuan plaka zeramikazkoak egosteko, berogailu haizagailuetarako bobina esekietako elementuetan, erradiadoreetarako alanbre zuzen esekietan, konbekzio-berogailuetan, aire beroko pistoletarako porcupine elementuetan, erradiadoreetan, arropa-lehorgailuetan.

Laburpena Ikerketa honetan, FeCrAl aleazio komertzialen (Kanthal AF) korrosio-mekanismoa nitrogeno gasean (4.6) 900 °C eta 1200 °C-tan errekuzitzen direnean azaltzen da. Saiakuntza isotermikoak eta termoziklikoak egin ziren esposizio-denbora, berotze-abiadura eta errekostatzeko tenperatura desberdinekin. Oxidazio-proba airean eta nitrogeno gasean analisi termogravimetrikoaren bidez egin zen. Mikroegitura eskaneatzeko mikroskopia elektronikoa (SEM-EDX), Auger elektroi-espektroskopia (AES) eta fokatutako ioi-sorta (FIB-EDX) analisia da. Emaitzek erakusten dute korrosioaren progresioa lur azpiko nitrurazio-eskualde lokalizatuen eraketaren bidez gertatzen dela, AlN faseko partikulaz osatuta, eta horrek aluminioaren jarduera murrizten du eta haustura eta espalazioa eragiten du. Al-nitruroa eratzeko eta Al-oxidoaren eskala-hazkundearen prozesuak ontze-tenperaturaren eta berotze-abiaduraren araberakoak dira. FeCrAl aleazioaren nitrurazioa oxidazioa baino prozesu azkarragoa dela aurkitu zen, oxigeno-presio partzial baxuko nitrogeno-gas batean errezifratzean eta aleazioen degradazioaren kausa nagusia dela.

Sarrera FeCrAl-en oinarritutako aleazioak (Kanthal AF ®) oso ezagunak dira tenperatura altuetan oxidazioarekiko erresistentzia handia dutelako. Propietate bikain hau gainazalean termodinamikoki egonkorra den alumina eskala sortzearekin lotuta dago, materiala oxidazio gehiagoren aurka babesten duena [1]. Korrosioarekiko erresistentzia propietate handiagoak izan arren, FeCrAl-en oinarritutako aleazioekin fabrikatutako osagaien iraupena mugatu egin daiteke, baldin eta piezak tenperatura altuetan maiz ziklo termikoaren eraginpean jartzen badira [2]. Horren arrazoietako bat eskala osatzeko elementua, aluminioa, lur azpiko aleazio-matrizean kontsumitzen dela da, termo-shock errepikatzen diren pitzadurak eta alumina-eskalaren erreformak direla eta. Gainerako aluminio-edukia kontzentrazio kritikoaren azpitik jaisten bada, aleazioak ezin du babes-eskala erreformatu, eta ondorioz, azkar hazten diren burdinazko eta kromo-oinarritutako oxidoak sortuz oxidazio hondamendia sortuko da [3,4]. Inguruko atmosferaren eta gainazaleko oxidoen iragazkortasunaren arabera, horrek barne-oxidazio edo nitrurazio gehiago erraztu dezake eta lurpeko eskualdean nahi ez diren faseak sortzea [5]. Han eta Young-ek erakutsi dute Ni Cr Al aleazioak eratzen dituen alumina eskalan, barne oxidazio eta nitrurazio-eredu konplexu bat garatzen dela [6,7] aire-atmosferako tenperatura altuetan ziklo termikoan zehar, batez ere Al bezalako nitruro-eratzaile indartsuak dituzten aleazioetan. eta Ti [4]. Kromo oxidoaren ezkatak nitrogeno iragazkorra direla ezagutzen da, eta Cr2 N azpi-eskalaren geruza gisa edo barneko hauspeakada gisa eratzen da [8,9]. Efektu hau larriagoa izango dela espero daiteke ziklo termikoko baldintzetan, eta horrek oxido eskalak pitzatzea eragiten du eta nitrogenoaren oztopo gisa duen eraginkortasuna murrizten du [6]. Korrosioaren portaera, beraz, oxidazioaren arteko lehiak arautzen du, eta horrek alumina babesa sortzea/mantentzea dakar, eta nitrogenoaren sarrerak aleazio-matrizearen barne-nitrurazioa eragiten duen AlN fasea eratuz [6,10], eta horrek espalazioa eragiten du. eskualde hori, aleazio-matrizearekin alderatuta, AlN fasearen hedapen termiko handiagoa dela eta [9]. FeCrAl aleazioak oxigenoa edo H2O edo CO2 bezalako beste oxigeno-emaileak dituzten atmosferan tenperatura altuetara jartzen direnean, oxidazioa da erreakzio nagusia, eta alumina-eskata sortzen da, tenperatura altuetan oxigeno edo nitrogenoarekiko iragazgaitza dena eta babesa ematen duena. aleazio-matrizea. Baina, erredukzio-atmosferan (N2+H2) eta babes-aluminaren eskala pitzaduraren eraginpean egonez gero, oxidazio haustura lokala hasten da babes gabeko Cr eta Ferich oxidoen eraketarekin, nitrogenoa matrize ferritikoan eta eraketara zabaltzeko bide egokia eskaintzen dutenak. AlN faseko [9]. Nitrogeno-atmosfera babeslea (4.6) maiz aplikatzen da FeCrAl aleazioen industria-aplikazioan. Esaterako, nitrogeno-atmosfera babesgarria duten tratamendu termikoko labeetako erresistentzia-berogailuak FeCrAl aleazioen aplikazio zabalaren adibide dira ingurune horretan. Egileek jakinarazi dutenez, FeCrAlY aleazioen oxidazio-tasa dezente motelagoa da oxigeno-presio partzial baxuko atmosfera batean erretzean [11]. Azterketaren helburua zen zehaztea (% 99,996) nitrogenoaren (4,6) gasaren (Messer® spec. ezpurutasun maila O2 + H2O < 10 ppm) FeCrAl aleazioaren (Kanthal AF) korrosioarekiko erresistentziari eragiten dion eta zenbateraino den. ontze-tenperaturan, haren aldakuntzan (termo-zikloa) eta berotze-tasa.