Кантхал АФ легура 837 отпорна алхром И фекрална легура

Кантхал АФ је феритна легура гвожђа-хром-алуминијума (легура ФеЦрАл) за употребу на температурама до 1300°Ц (2370°Ф). Легура се одликује одличном отпорношћу на оксидацију и веома добром стабилношћу облика што резултира дугим животним веком елемента.

Кан-тхал АФ се обично користи у електричним грејним елементима у индустријским пећима и кућним апаратима.

Примери примене у индустрији апарата су у отвореним елементима лискуна за тостере, сушаре за косу, у елементима у облику меандра за грејаче вентилатора и као отворени елементи намотаја на влакнастим изолационим материјалима у стаклокерамичким горњим грејачима у распонима, у керамичким грејачима за плоче за кување, калемове на профилисаним керамичким влакнима за плоче за кување са керамичким плочама за кување, у висећим елементима намотаја за грејаче вентилатора, у висећим равним жичаним елементима за радијаторе, конвекцијске грејаче, у елементима порцупине за пиштоље за врући ваздух, радијаторе, машине за сушење веша.

Сажетак У овој студији приказан је механизам корозије комерцијалне легуре ФеЦрАл (Кантхал АФ) током жарења у гасном азоту (4.6) на 900 °Ц и 1200 °Ц. Изведени су изотермни и термоциклични тестови са различитим укупним временом излагања, брзинама загревања и температурама жарења. Испитивање оксидације у ваздуху и гасовитом азоту извршено је термогравиметријском анализом. Микроструктуру карактерише скенирајућа електронска микроскопија (СЕМ-ЕДКС), Ожеова електронска спектроскопија (АЕС) и анализа фокусираног јонског снопа (ФИБ-ЕДКС). Резултати показују да се прогресија корозије одвија кроз формирање локализованих подземних региона нитридације, састављених од честица АлН фазе, што смањује активност алуминијума и изазива кртост и љуштење. Процеси формирања Ал-нитрида и раста Ал-оксидног каменца зависе од температуре жарења и брзине загревања. Утврђено је да је нитридација легуре ФеЦрАл бржи процес од оксидације при жарењу у гасовитом азоту са ниским парцијалним притиском кисеоника и да представља главни узрок деградације легуре.

Увод Легуре на бази ФеЦрАл (Кантхал АФ ®) су добро познате по својој супериорној отпорности на оксидацију на повишеним температурама. Ово одлично својство се односи на формирање термодинамички стабилне глинице на површини, која штити материјал од даље оксидације [1]. Упркос супериорним својствима отпорности на корозију, век трајања компоненти произведених од легура на бази ФеЦрАл може бити ограничен ако су делови често изложени термичком циклусу на повишеним температурама [2]. Један од разлога за то је што се елемент који формира каменац, алуминијум, троши у матрици легуре у подземној површини услед поновљеног пуцања од термо-шока и реформисања глинице. Ако се преостали садржај алуминијума смањи испод критичне концентрације, легура више не може да реформише заштитну скалу, што доводи до катастрофалне оксидације која се распада формирањем брзо растућих оксида на бази гвожђа и хрома [3,4]. У зависности од околне атмосфере и пропустљивости површинских оксида, ово може олакшати даљу унутрашњу оксидацију или нитридацију и формирање нежељених фаза у подземном региону [5]. Хан и Иоунг су показали да се у каменцу глинице која формира легуре Ни Цр Ал, комплексан образац унутрашње оксидације и нитридације развија [6,7] током термичког циклуса на повишеним температурама у ваздушној атмосфери, посебно у легурама које садрже јаке нитриде као што је Ал. и Ти [4]. Познато је да су крљушти хром-оксида пропусне за азот, а Цр2Н се формира или као под-слој или као унутрашњи преципитат [8,9]. Може се очекивати да ће овај ефекат бити јачи у условима термичког циклуса који доводе до пуцања оксидног каменца и смањења његове ефикасности као баријере за азот [6]. Понашање корозије је стога регулисано конкуренцијом између оксидације, која доводи до заштитног формирања/одржавања глинице, и уласка азота који доводи до унутрашње нитридације матрице легуре формирањем АлН фазе [6,10], што доводи до распадања том региону због већег термичког ширења АлН фазе у поређењу са матрицом легуре [9]. Приликом излагања ФеЦрАл легура високим температурама у атмосферама са кисеоником или другим донаторима кисеоника као што су Х2О или ЦО2, оксидација је доминантна реакција и формира се каменац који је непропусн за кисеоник или азот на повишеним температурама и обезбеђује заштиту од њиховог продора у матрица легуре. Али, ако је изложена редукционој атмосфери (Н2+Х2), и заштитној напуклини глинице, локална отцепљена оксидација почиње формирањем незаштитних Цр и Ферихових оксида, који обезбеђују повољан пут за дифузију азота у феритну матрицу и формирање АлН фазе [9]. Заштитна (4.6) атмосфера азота се често примењује у индустријској примени ФеЦрАл легура. На пример, отпорни грејачи у пећима за термичку обраду са заштитном атмосфером азота су пример широке примене ФеЦрАл легура у таквом окружењу. Аутори наводе да је брзина оксидације ФеЦрАлИ легура знатно спорија када се жаре у атмосфери са ниским парцијалним притисцима кисеоника [11]. Циљ истраживања био је да се утврди да ли жарење у (99,996%) азотном (4,6) гасу (Мессер® спец. ниво нечистоћа О2 + Х2О < 10 ппм) утиче на корозиону отпорност ФеЦрАл легуре (Кантхал АФ) и у којој мери зависи о температури жарења, њеној варијацији (термички циклус) и брзини загревања.