Alloy Kanthal AF 837 resistohm alchrome Y fecral alloy

Kanthal AF jẹ́ irin ferritic iron-chromium-aluminium alloy (FeCrAl alloy) tí a lè lò ní àwọn iwọ̀n otútù tó 1300°C (2370°F). A ṣe àfihàn alloy náà pẹ̀lú resistance oxidation tó dára àti ìdúróṣinṣin ìrísí tó dára gan-an tí ó ń mú kí àwọn ohun èlò pẹ́.

A maa n lo Kan-thal AF ninu awọn eroja igbona ina ninu awọn ile ina ile-iṣẹ ati awọn ohun elo ile.

Àpẹẹrẹ àwọn ohun èlò tí a lè lò nínú ilé iṣẹ́ ẹ̀rọ ni àwọn èròjà mica tí a ṣí sílẹ̀ fún àwọn ohun èlò ìgbóná, àwọn ohun èlò gbígbẹ irun, àwọn èròjà tí a ṣe bíi meander fún àwọn ohun èlò ìgbóná afẹ́fẹ́ àti gẹ́gẹ́ bí èròjà ìdènà okùn tí a ṣí sílẹ̀ lórí ohun èlò ìdènà okùn nínú àwọn ohun èlò ìgbóná afẹ́fẹ́ nínú àwọn ohun èlò ìgbóná afẹ́fẹ́ nínú àwọn ibi tí a lè gé, nínú àwọn ohun èlò ìgbóná afẹ́fẹ́ fún àwọn àwo tí a lè gé, àwọn ìdìpọ̀ lórí okùn seramiki tí a ṣe fún àwọn àwo sísè pẹ̀lú àwọn hóbọ́ọ̀bù seramiki, nínú àwọn èròjà coil tí a lè gé fún àwọn ohun èlò ìgbóná afẹ́fẹ́, nínú àwọn èròjà waya tí a lè gé fún àwọn ohun èlò ìgbóná afẹ́fẹ́, àwọn ohun èlò ìgbóná afẹ́fẹ́, nínú àwọn èròjà porcupine fún àwọn ibọn afẹ́fẹ́ gbígbóná, àwọn ohun èlò ìgbóná afẹ́fẹ́, àwọn ohun èlò ìgbóná afẹ́fẹ́.

Àkótán Nínú ìwádìí yìí, a ṣe àlàyé nípa ètò ìbàjẹ́ ti àlùmọ́ọ́nì FeCrAl ti ìṣòwò (Kanthal AF) nígbà tí a bá ń yọ́ nínú gaasi nitrogen (4.6) ní 900 °C àti 1200 °C. A ṣe àwọn ìdánwò isothermal àti thermo-cyclic pẹ̀lú àwọn àkókò ìfarahàn tó yàtọ̀ síra, àwọn ìwọ̀n ìgbóná, àti àwọn ìwọ̀n otútù annealing. A ṣe ìdánwò oxidation nínú gaasi afẹ́fẹ́ àti nitrogen nípa lílo ìwádìí thermogravimetric. A ṣe àfihàn microstructure náà nípa lílo scanning electron microscopy (SEM-EDX), Auger electron spectroscopy (AES), àti focused ion beam (FIB-EDX). Àwọn àbájáde náà fihàn pé ìlọsíwájú ti ìbàjẹ́ wáyé nípasẹ̀ ìṣẹ̀dá àwọn agbègbè nitridation abẹ́ ilẹ̀, tí ó ní àwọn èròjà AlN phase, èyí tí ó dín ìṣiṣẹ́ aluminiomu kù tí ó sì ń fa embrittlement àti spallation. Àwọn ìlànà ti ìṣẹ̀dá Al-nitride àti ìdàgbàsókè scale Al-oxide sinmi lórí iwọn otutu annealing àti oṣuwọn igbona. A rii pe nitride ti alloy FeCrAl jẹ ilana ti o yara ju oxidation lakoko annealing ninu gaasi nitrogen pẹlu titẹ apa kekere ti atẹgun ati pe o duro fun idi akọkọ ti ibajẹ alloy.

Ìfihàn Àwọn alloy tí a fi FeCrAl ṣe (Kanthal AF ®) ni a mọ̀ dáadáa fún resistance oxidation wọn tí ó ga jùlọ ní àwọn iwọn otutu tí ó ga. Ohun ìní tí ó dára yìí ní í ṣe pẹ̀lú ìṣẹ̀dá iwọn alumina tí ó dúró ṣinṣin ní thermodynamically lórí ojú ilẹ̀, èyí tí ó ń dáàbò bo ohun èlò náà kúrò lọ́wọ́ oxidation síwájú sí i [1]. Láìka àwọn ànímọ́ resistance ipata tí ó ga jùlọ sí, ìgbésí ayé àwọn èròjà tí a ṣe láti inú àwọn alloy tí a fi FeCrAl ṣe lè dínkù tí àwọn ẹ̀yà náà bá sábà máa ń fara hàn sí lílọ ooru ní àwọn iwọn otutu tí ó ga sí i [2]. Ọ̀kan lára ​​àwọn ìdí fún èyí ni pé ohun èlò tí ó ń ṣe iwọn, aluminiomu, ni a ń jẹ nínú matrix alloy ní agbègbè ìsàlẹ̀ ilẹ̀ nítorí ìfọ́ thermo-shock tí ó ń tún ṣe àti àtúnṣe iwọn alumina. Tí akoonu aluminiomu tí ó kù bá dínkù lábẹ́ ìfọ́pọ̀ pàtàkì, alloy náà kò le ṣe àtúnṣe iwọn aabo mọ́, èyí tí ó ń yọrí sí oxidation tí ó yapa kúrò nípa ìṣẹ̀dá àwọn oxides tí ó da lórí irin àti chromium tí ó ń dàgbàsókè kíákíá [3,4]. Ní ìbámu pẹ̀lú afẹ́fẹ́ tí ó yí i ká àti permeability ti àwọn oxides ojú ilẹ̀ èyí lè ṣe ìrànlọ́wọ́ fún oxidation inú tàbí nitridation àti ìṣẹ̀dá àwọn ipele tí a kò fẹ́ ní agbègbè ìsàlẹ̀ ilẹ̀ [5]. Han àti Young ti fihàn pé nínú ìwọ̀n alumina tí ó ń ṣe àwọn alloys Ni Cr Al, àpẹẹrẹ dídíjú ti oxidation inú àti nitridation máa ń dàgbàsókè [6,7] nígbà yíyípo ooru ní ìwọ̀n otútù gíga nínú afẹ́fẹ́, pàápàá jùlọ nínú àwọn alloys tí ó ní àwọn nitride formers alágbára bíi Al àti Ti [4]. A mọ̀ pé àwọn scales oxide Chromium jẹ́ nitrogen tí ó lè wọ inú, àti Cr2 N máa ń ṣẹ̀dá yálà gẹ́gẹ́ bí ìpele kékeré tàbí gẹ́gẹ́ bí ìṣàn inú [8,9]. A lè retí pé ipa yìí yóò le síi lábẹ́ àwọn ipò yíyípo ooru tí ó máa ń yọrí sí fífọ́ scale oxide àti dín agbára rẹ̀ kù gẹ́gẹ́ bí ìdènà sí nitrogen [6]. Nítorí náà, ìwà ìbàjẹ́ ni a ń ṣàkóso nípasẹ̀ ìdíje láàárín oxidation, èyí tí ó ń yọrí sí ìṣẹ̀dá/ìtọ́jú alumina ààbò, àti lílọ nitrogen tí ó ń yọrí sí nitridation inú ti alloy matrix nípa ìṣẹ̀dá AlN phase [6,10], èyí tí ó ń yọrí sí spllation ti agbègbè náà nítorí ìfẹ̀sí ooru tí ó ga jùlọ ti AlN phase ní ìfiwéra pẹ̀lú alloy matrix [9]. Nígbà tí a bá ń fi àwọn alloy FeCrAl hàn sí àwọn iwọn otutu gíga nínú afẹ́fẹ́ pẹ̀lú atẹ́gùn tàbí àwọn olùfúnni atẹ́gùn mìíràn bíi H2O tàbí CO2, oxidation ni ìṣesí tó lágbára, àti àwọn fọọmu alumina scale, èyí tí kò lè wọ inú atẹ́gùn tàbí nitrogen ní àwọn iwọn otutu gíga tí ó sì ń pèsè ààbò lòdì sí ìfàsẹ́yìn wọn sínú alloy matrix. Ṣùgbọ́n, tí a bá fara hàn sí afẹ́fẹ́ ìdínkù (N2+H2), àti ìpele alumina ààbò, oxidation agbègbè kan tí ó bàjẹ́ bẹ̀rẹ̀ nípa ṣíṣe àwọn oxides Cr àti Ferich tí kò ní ààbò, èyí tí ó ń pèsè ọ̀nà rere fún ìtànkálẹ̀ nitrogen sínú matrix ferritic àti ìṣẹ̀dá AlN phase [9]. Afẹ́fẹ́ nitrogen ààbò (4.6) ni a sábà máa ń lò nínú lílo àwọn alloy FeCrAl ní ilé-iṣẹ́. Fún àpẹẹrẹ, àwọn ohun èlò ìgbóná resistance nínú àwọn ilé ìgbóná ìtọ́jú ooru pẹ̀lú afẹ́fẹ́ nitrogen ààbò jẹ́ àpẹẹrẹ lílo àwọn alloy FeCrAl káàkiri ní irú àyíká bẹ́ẹ̀. Àwọn òǹkọ̀wé ròyìn pé ìwọ̀n oxidation ti àwọn alloy FeCrAlY lọ́ra púpọ̀ nígbà tí a bá ń yọ́ nínú afẹ́fẹ́ pẹ̀lú àwọn titẹ apa kan tí ó kéré [11]. Ète ìwádìí náà ni láti pinnu bóyá fífún omi sínú (99.996%) nitrogen (4.6) gaasi (Messer® spec. impurity level O2 + H2O < 10 ppm) ní ipa lórí resistance ipata ti alloy FeCrAl (Kanthal AF) àti bí ó ṣe sinmi lórí iwọn otutu annealing, ìyàtọ̀ rẹ̀ (ooru-cycling), àti ìwọ̀n ìgbóná.