Cóimhiotal Kanthal AF 837 resistohm ailcrome Y cóimhiotal fecral

Is cóimhiotal iarainn-cróimiam-alúmanam ferritach (cóimhiotal FeCrAl) é Kanthal AF le húsáid ag teochtaí suas le 1300°C (2370°F). Tá an cóimhiotal tréithrithe ag friotaíocht ocsaídiúcháin den scoth agus cobhsaíocht fhoirm an-mhaith a eascraíonn i saol eilimint fada.

Úsáidtear Kan-thal AF go hiondúil in eilimintí téimh leictreach i bhfoirnéisí tionsclaíocha agus i bhfearais tí.

Samplaí d’iarratais sa tionscal fearas is ea eilimintí mica oscailte le haghaidh tóstaeir, triomadóirí gruaige, in eilimintí múnlaithe corráin le haghaidh téitheoirí lucht leanúna agus mar eilimintí corna oscailte ar ábhar inslithe snáithíneach i dtéitheoirí gloine ceirmeacha barr i raonta, i téitheoirí ceirmeacha le haghaidh plátaí fiuchphointe, cornaí. ar shnáithín ceirmeach múnlaithe le haghaidh plátaí cócaireachta le hobs ceirmeacha, in eilimintí coil ar fionraí le haghaidh téitheoirí lucht leanúna, in eilimintí sreang díreach ar fionraí le haghaidh radaitheoirí, téitheoirí comhiompar, in eilimintí torcupine le haghaidh gunnaí aer te, radaitheoirí, triomadóirí tumble.

Coimriú Sa staidéar seo, leagtar amach meicníocht creimthe cóimhiotal FeCrAl tráchtála (Kanthal AF) le linn análaithe i ngás nítrigine (4.6) ag 900 °C agus 1200 °C. Rinneadh tástálacha isothermal agus teirmimthimthriall le hamanna nochta iomlána éagsúla, rátaí téimh, agus teochtaí anáil. Rinneadh tástáil ocsaídiúcháin ar ghás aeir agus nítrigine trí anailís teirmeagrafaíochta. Is sainairíonna é an micreastruchtúr leictreon a scanadh (SEM-EDX), speictreascópacht leictreon Auger (AES), agus anailís bhíoma ian fócasaithe (FIB-EDX). Léiríonn na torthaí go dtarlaíonn dul chun cinn an chreimthe trí réigiúin nítridiúcháin fodhromchla logánaithe a fhoirmiú, comhdhéanta de cháithníní céime AlN, a laghdaíonn an ghníomhaíocht alúmanam agus is cúis le breabú agus spalladh. Braitheann próisis fhoirmiú Al-nítríde agus fás scála Al-ocsaíd ar theocht annealing agus ráta téimh. Fuarthas amach gur próiseas níos tapúla é nítridation an chóimhiotail FeCrAl ná ocsaídiú le linn annealing i gás nítrigine le brú páirteach ocsaigine íseal agus is ionann é agus príomhchúis díghrádaithe an chóimhiotail.

Réamhrá Tá cáil ar chóimhiotail atá bunaithe ar FeCrAl (Kanthal AF ®) mar gheall ar a bhfriotaíocht ocsaídiúcháin níos fearr ag teochtaí arda. Tá an mhaoin den scoth seo bainteach le foirmiú scála alúmana teirmidinimiciúil cobhsaí ar an dromchla, rud a chosnaíonn an t-ábhar i gcoinne tuilleadh ocsaídiúcháin [1]. In ainneoin airíonna friotaíochta creimeadh níos fearr, is féidir teorainn a chur le saolré na gcomhpháirteanna a mhonaraítear ó chóimhiotail FeCrAl-bhunaithe má nochtar na páirteanna go minic do thimthriall teirmeach ag teochtaí ardaithe [2]. Is é ceann de na cúiseanna atá leis seo ná go gcaitear an eilimint fhoirmithe scála, alúmanam, sa mhaitrís cóimhiotail sa limistéar fodhromchla mar gheall ar an scála alúmana a scoilteadh agus a athchóiriú arís agus arís eile. Má laghdaítear an t-ábhar alúmanam atá fágtha faoi bhun tiúchan ríthábhachtach, ní féidir leis an gcóimhiotal an scála cosanta a athchóiriú a thuilleadh, rud a fhágann go dtiocfaidh ocsaídiú tubaisteach briste trí ocsaídí iarainn-bhunaithe agus cróimiam atá ag fás go tapa [3,4] a fhoirmiú. Ag brath ar an atmaisféar máguaird agus tréscaoilteacht ocsaídí dromchla is féidir é seo a éascú tuilleadh ocsaídiúcháin inmheánach nó nítridation agus foirmiú céimeanna neamh-inmhianaithe sa réigiún fodhromchla [5]. Tá sé léirithe ag Han agus Young, i scála alúmana a fhoirmíonn cóimhiotail Ni Cr Al, go bhforbraíonn patrún casta ocsaídiúcháin agus nítridiúcháin inmheánaigh [6,7] le linn timthriallta teirmeach ag teochtaí ardaithe in atmaisféar aeir, go háirithe i gcóimhiotail ina bhfuil foirmitheoirí láidir nítríde cosúil le Al. agus Ti [4]. Is eol go bhfuil scálaí ocsaíd cróimiam tréscaoilteach nítrigine, agus cruthaíonn Cr2 N mar chiseal foscála nó mar deascán inmheánach [8,9]. Is féidir a bheith ag súil go mbeidh an éifeacht seo níos déine faoi choinníollacha rothaíochta teirmeacha a fhágann go n-eascraíonn scoilteadh scála ocsaíd agus go laghdaítear a éifeachtúlacht mar bhac ar nítrigin [6]. Tá an iompar creimthe á rialú mar sin ag an iomaíocht idir ocsaídiú, as a dtagann foirmiú/cothabháil alúmana cosanta, agus iontráil nítrigine as a dtiocfaidh nítridiú inmheánach an mhaitrís cóimhiotal trí chéim AlN [6,10] a fhoirmiú, rud a fhágann go bhfuil spalladh de an réigiún sin mar gheall ar leathnú teirmeach níos airde ar chéim AlN i gcomparáid leis an maitrís cóimhiotail [9]. Nuair a bhíonn cóimhiotail FeCrAl á nochtadh ag teochtaí arda in atmaisféir le ocsaigin nó deontóirí ocsaigine eile cosúil le H2O nó CO2, is é an ocsaídiú an t-imoibriú is mó, agus foirmeacha scála alúmana, atá neamh-thréscaoilteach d'ocsaigin nó nítrigine ag teochtaí ardaithe agus cosaint a sholáthar i gcoinne a gcur isteach sa. maitrís cóimhiotail. Ach, má tá sé faoi lé atmaisféar laghdaithe (N2+H2), agus crack scála alúmana cosanta, tosaíonn ocsaídiú scoite áitiúil trí ocsaídí Cr agus Ferich neamhchosanta a fhoirmiú, rud a chuireann cosán fabhrach ar fáil do idirleathadh nítrigine isteach sa mhaitrís agus foirmiú ferritic. de chéim AlN [9]. Is minic a chuirtear an t-atmaisféar nítrigine cosanta (4.6) i bhfeidhm i bhfeidhmiú tionsclaíoch cóimhiotail FeCrAl. Mar shampla, is sampla iad téitheoirí friotaíochta i bhfoirnéisí cóireála teasa a bhfuil atmaisféar nítrigine cosanta acu d'fheidhmiú forleathan cóimhiotail FeCrAl i dtimpeallacht dá leithéid. Tuairiscíonn na húdair go bhfuil ráta ocsaídiúcháin na gcóimhiotail FeCrAlY i bhfad níos moille nuair a bhíonn siad ag anáil in atmaisféar le brúnna páirteach ocsaigine íseal [11]. Bhí sé mar aidhm ag an staidéar a chinneadh an bhfuil tionchar ag anáil i ngás nítrigine (99.996%) nítrigine (4.6) (leibhéal eisíontais Messer® O2 + H2O < 10 ppm) ar fhriotaíocht creimeadh cóimhiotal FeCrAl (Kanthal AF) agus cé chomh mór agus a bhraitheann sé. ar an teocht annealing, a éagsúlacht (teirmeach-timthriall), agus ráta téimh.