ໂລຫະປະສົມ Kanthal AF 837 resistohm alchrome Y fecral alloy

Kanthal AF ເປັນໂລຫະປະສົມທາດເຫຼັກ ferritic-chromium-ອາລູມິນຽມ (FeCrAl alloy) ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນອຸນຫະພູມສູງເຖິງ 1300 ° C (2370 ° F). ໂລຫະປະສົມແມ່ນມີລັກສະນະການຕໍ່ຕ້ານການຜຸພັງທີ່ດີເລີດແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຮູບແບບທີ່ດີຫຼາຍເຮັດໃຫ້ຊີວິດອົງປະກອບຍາວ.

Kan-thal AF ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໃຊ້ໃນອົງປະກອບຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າໃນເຕົາອຸດສາຫະກໍາແລະເຄື່ອງໃຊ້ໃນເຮືອນ.

ຕົວຢ່າງຂອງການນໍາໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາເຄື່ອງໃຊ້ແມ່ນຢູ່ໃນອົງປະກອບ mica ເປີດສໍາລັບ toasters, ເຄື່ອງເປົ່າຜົມ, ໃນອົງປະກອບທີ່ມີຮູບຮ່າງ meander ສໍາລັບເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນຂອງພັດລົມແລະເປັນອົງປະກອບມ້ວນເປີດກ່ຽວກັບວັດສະດຸ insulating ເສັ້ນໄຍໃນເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນເທິງແກ້ວ ceramic ໃນຂອບເຂດ, ໃນເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ ceramic ສໍາລັບແຜ່ນຕົ້ມ, ມ້ວນ. ໃນເສັ້ນໄຍເຊລາມິກ molded ສໍາລັບແຜ່ນປຸງແຕ່ງອາຫານທີ່ມີ hobs ceramic, ໃນອົງປະກອບ coil supended ສໍາລັບເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນພັດລົມ, ໃນອົງປະກອບສາຍ suspended ຊື່ສໍາລັບ radiators, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ convection, ໃນອົງປະກອບ porcupine ສໍາລັບປືນລົມຮ້ອນ, radiators, dryers tumble.

Abstract ໃນການສຶກສາໃນປັດຈຸບັນ, ກົນໄກການ corrosion ຂອງໂລຫະປະສົມ FeCrAl ການຄ້າ (Kanthal AF) ໃນລະຫວ່າງການ annealing ໃນອາຍແກັສໄນໂຕຣເຈນ (4.6) ທີ່ 900 ° C ແລະ 1200 ° C ແມ່ນໄດ້ລະບຸໄວ້. ການທົດສອບ isothermal ແລະ thermo-cyclic ທີ່ມີເວລາການສໍາຜັດທັງຫມົດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ອັດຕາການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ, ແລະອຸນຫະພູມ annealing ໄດ້ຖືກປະຕິບັດ. ການທົດສອບການຜຸພັງໃນອາກາດແລະອາຍແກັສໄນໂຕຣເຈນໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍການວິເຄາະ thermogravimetric. ໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກແມ່ນມີລັກສະນະໂດຍການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກ (SEM-EDX), Auger electron spectroscopy (AES), ແລະການວິເຄາະ ion beam (FIB-EDX). ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຄືບຫນ້າຂອງ corrosion ເກີດຂຶ້ນໂດຍຜ່ານການສ້າງຕັ້ງຂອງພາກພື້ນ nitridation subsurface ທ້ອງຖິ່ນ, ປະກອບດ້ວຍອະນຸພາກໄລຍະ AlN, ຫຼຸດຜ່ອນກິດຈະກໍາອາລູມິນຽມແລະເຮັດໃຫ້ embrittlement ແລະ spallation. ຂະບວນການຂອງການສ້າງ Al-nitride ແລະການຂະຫຍາຍຕົວຂະຫນາດ Al-oxide ແມ່ນຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມ annealing ແລະອັດຕາການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ. ມັນໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າ nitridation ຂອງໂລຫະປະສົມ FeCrAl ແມ່ນຂະບວນການໄວກ່ວາການຜຸພັງໃນລະຫວ່າງການ annealing ໃນອາຍແກັສໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນຂອງອົກຊີເຈນທີ່ຕ່ໍາແລະເປັນຕົວແທນຂອງສາເຫດຕົ້ນຕໍຂອງການເຊື່ອມໂຊມຂອງໂລຫະປະສົມ.

ການແນະນໍາ FeCrAl – ໂລຫະປະສົມທີ່ອີງໃສ່ (Kanthal AF ®) ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກດີສໍາລັບການຕໍ່ຕ້ານການຜຸພັງທີ່ດີກວ່າຂອງພວກເຂົາໃນອຸນຫະພູມສູງ. ຄຸນສົມບັດທີ່ດີເລີດນີ້ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການສ້າງຂະຫນາດ alumina ທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ thermodynamically ຢູ່ເທິງຫນ້າດິນ, ເຊິ່ງປົກປ້ອງວັດສະດຸຈາກການຜຸພັງຕື່ມອີກ [1]. ເຖິງວ່າຈະມີຄຸນສົມບັດຕ້ານການ corrosion ດີກວ່າ, ຕະຫຼອດຊີວິດຂອງອົງປະກອບທີ່ຜະລິດຈາກ FeCrAl – ໂລຫະປະສົມສາມາດຈໍາກັດຖ້າຫາກວ່າພາກສ່ວນໄດ້ຖືກສໍາຜັດເລື້ອຍໆກັບວົງຈອນຄວາມຮ້ອນໃນອຸນຫະພູມສູງ [2]. ຫນຶ່ງໃນເຫດຜົນສໍາລັບການນີ້ແມ່ນວ່າອົງປະກອບກອບເປັນຈໍານວນ, ອາລູມິນຽມ, ໄດ້ຖືກບໍລິໂພກໃນ matrix ໂລຫະປະສົມໃນພື້ນທີ່ subsurface ເນື່ອງຈາກ thermo-shock cracking ຊ້ໍາແລະການປະຕິຮູບຂອງຂະຫນາດ alumina ໄດ້. ຖ້າເນື້ອໃນຂອງອາລູມິນຽມທີ່ຍັງເຫຼືອຫຼຸດລົງພາຍໃຕ້ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນທີ່ສໍາຄັນ, ໂລຫະປະສົມບໍ່ສາມາດປະຕິຮູບຂະຫນາດປ້ອງກັນໄດ້, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການຜຸພັງທີ່ເກີດໄພພິບັດໂດຍການສ້າງຕັ້ງຂອງ oxides ທີ່ອີງໃສ່ທາດເຫຼັກແລະ chromium ທີ່ເຕີບໂຕຢ່າງໄວວາ [3,4]. ອີງຕາມບັນຍາກາດອ້ອມຂ້າງແລະ permeability ຂອງ oxides ດ້ານ, ນີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ການຜຸພັງພາຍໃນເພີ່ມເຕີມຫຼື nitridation ແລະການສ້າງຕັ້ງຂອງໄລຍະທີ່ບໍ່ຕ້ອງການຢູ່ໃນພື້ນທີ່ subsurface [5]. Han ແລະ Young ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໃນຂະຫນາດ alumina ກອບເປັນຈໍານວນໂລຫະປະສົມ Ni Cr Al, ຮູບແບບສະລັບສັບຊ້ອນຂອງການຜຸພັງພາຍໃນແລະ nitridation ພັດທະນາ [6,7] ໃນໄລຍະວົງຈອນຄວາມຮ້ອນໃນອຸນຫະພູມສູງໃນບັນຍາກາດທາງອາກາດ, ໂດຍສະເພາະໃນໂລຫະປະສົມທີ່ມີ nitride ທີ່ເຂັ້ມແຂງອະດີດເຊັ່ນ: Al. ແລະ Ti [4]. ເກັດ Chromium oxide ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກວ່າເປັນໄນໂຕຣເຈນທີ່ permeable, ແລະ Cr2 N ປະກອບເປັນຊັ້ນຍ່ອຍຫຼືເປັນ precipitate ພາຍໃນ [8,9]. ຜົນກະທົບນີ້ສາມາດຄາດວ່າຈະຮ້າຍແຮງຂຶ້ນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂວົງຈອນຄວາມຮ້ອນທີ່ນໍາໄປສູ່ການແຕກຂະຫນາດຂອງອົກຊີແລະຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບຂອງມັນທີ່ເປັນອຸປະສັກຕໍ່ໄນໂຕຣເຈນ [6]. ພຶດຕິກໍາການກັດກ່ອນແມ່ນໄດ້ຖືກຄຸ້ມຄອງໂດຍການແຂ່ງຂັນລະຫວ່າງການຜຸພັງ, ເຊິ່ງນໍາໄປສູ່ການສ້າງ alumina ປ້ອງກັນ / ບໍາລຸງຮັກສາ, ແລະໄນໂຕຣເຈນ ingress ນໍາໄປສູ່ nitridation ພາຍໃນຂອງ matrix ໂລຫະປະສົມໂດຍການສ້າງຕັ້ງຂອງໄລຍະ AlN [6,10], ຊຶ່ງນໍາໄປສູ່ການ spallation ຂອງ. ພາກພື້ນນັ້ນເນື່ອງຈາກການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຂອງໄລຍະ AlN ທີ່ສູງຂຶ້ນເມື່ອທຽບກັບມາຕຣິກເບື້ອງໂລຫະປະສົມ [9]. ເມື່ອເປີດເຜີຍໂລຫະປະສົມ FeCrAl ກັບອຸນຫະພູມສູງໃນບັນຍາກາດທີ່ມີອົກຊີເຈນຫຼືຜູ້ໃຫ້ອົກຊີເຈນອື່ນໆເຊັ່ນ H2O ຫຼື CO2, ການຜຸພັງແມ່ນປະຕິກິລິຢາທີ່ເດັ່ນຊັດ, ແລະຮູບແບບຂະຫນາດຂອງອາລູມິນຽມ, ເຊິ່ງແມ່ນ impermeable ກັບອົກຊີເຈນຫຼືໄນໂຕຣເຈນໃນອຸນຫະພູມສູງແລະສະຫນອງການປ້ອງກັນການລ່ວງລະເມີດຂອງເຂົາເຈົ້າເຂົ້າໄປໃນ. ມາຕຣິກເບື້ອງໂລຫະປະສົມ. ແຕ່, ຖ້າຖືກກັບບັນຍາກາດການຫຼຸດຜ່ອນ (N2 + H2), ແລະຮອຍແຕກຂະຫນາດ alumina ປ້ອງກັນ, ການຜຸພັງຂອງທ້ອງຖິ່ນເລີ່ມຕົ້ນໂດຍການສ້າງຕັ້ງຂອງ Cr ແລະ Ferich oxides ທີ່ບໍ່ປ້ອງກັນ, ເຊິ່ງສະຫນອງເສັ້ນທາງທີ່ດີສໍາລັບການແຜ່ກະຈາຍໄນໂຕຣເຈນເຂົ້າໄປໃນ matrix ferritic ແລະການສ້າງ. ຂອງໄລຍະ AlN [9]. ບັນຍາກາດໄນໂຕຣເຈນປ້ອງກັນ (4.6) ຖືກນໍາໃຊ້ເລື້ອຍໆໃນການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາຂອງໂລຫະປະສົມ FeCrAl. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນຕ້ານທານໃນເຕົາອົບການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນທີ່ມີບັນຍາກາດໄນໂຕຣເຈນປ້ອງກັນແມ່ນຕົວຢ່າງຂອງການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງໂລຫະປະສົມ FeCrAl ໃນສະພາບແວດລ້ອມດັ່ງກ່າວ. ຜູ້ຂຽນລາຍງານວ່າອັດຕາການຜຸພັງຂອງໂລຫະປະສົມ FeCrAlY ແມ່ນຊ້າລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອການຫມູນວຽນຢູ່ໃນບັນຍາກາດທີ່ມີຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນຂອງອົກຊີເຈນຕ່ໍາ [11]. ຈຸດປະສົງຂອງການສຶກສາແມ່ນເພື່ອກໍານົດວ່າການ annealing ໃນ (99.996%) ໄນໂຕຣເຈນ (4.6) ອາຍແກັສ (Messer® spec. impurity ລະດັບ O2 + H2O < 10 ppm) ຜົນກະທົບຕໍ່ການຕໍ່ຕ້ານ corrosion ຂອງໂລຫະປະສົມ FeCrAl (Kanthal AF) ແລະໃນລະດັບໃດມັນຂຶ້ນກັບ. ກ່ຽວ​ກັບ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ annealing​, ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຂອງ​ຕົນ (ການ​ເຮັດ​ວຽກ​ວົງ​ຈອນ​ຄວາມ​ຮ້ອນ​)​, ແລະ​ອັດ​ຕາ​ການ​ເຮັດ​ໃຫ້​ຄວາມ​ຮ້ອນ​.