Aloi Kanthal AF 837 resistohm alchrome Y fecral aloi

'S e aloidh iarainn-cròmium-alùmanaim ferritic (aloidh FeCrAl) a th' ann an Kanthal AF airson a chleachdadh aig teòthachdan suas gu 1300°C (2370°F). Tha an aloidh air a chomharrachadh le strì an aghaidh ocsaideachaidh sàr-mhath agus seasmhachd cruth fìor mhath a’ leantainn gu beatha fhada an eileamaid.

Mar as trice, bidh Kan-thal AF air a chleachdadh ann an eileamaidean teasachaidh dealain ann an àmhainnean gnìomhachais agus innealan dachaigh.

Tha eisimpleirean de thagraidhean ann an gnìomhachas nan innealan-làimhe ann an eileamaidean mica fosgailte airson tostair, tiormairean fuilt, ann an eileamaidean cumadh lùbach airson teasadairean fan agus mar eileamaidean coil fosgailte air stuth inslithe snàithleach ann an teasadairean mullaich glainne ceirmeag ann an raonan, ann an teasadairean ceirmeag airson pleitean goil, corailean air snàithleach ceirmeag mollta airson pleitean còcaireachd le hobaichean ceirmeag, ann an eileamaidean coil crochte airson teasadairean fan, ann an eileamaidean uèir dhìreach crochte airson rèididheatoran, teasadairean convection, ann an eileamaidean porcupine airson gunnaichean èadhair teth, rèididheatoran, tiormairean tumaidh.

Geàrr-chunntas Anns an sgrùdadh seo, tha meacanaig creimeadh aloidh malairteach FeCrAl (Kanthal AF) rè ùine lasachaidh ann an gas naitridean (4.6) aig 900 °C agus 1200 °C air a mhìneachadh. Chaidh deuchainnean isothermal agus thermo-cyclic le diofar amannan nochdaidh iomlan, ìrean teasachaidh, agus teòthachd lasachaidh a dhèanamh. Chaidh deuchainn ocsaididh ann an èadhar agus gas naitridean a dhèanamh le mion-sgrùdadh thermogravimetric. Tha am meanbh-structar air a chomharrachadh le microscopaidh sganaidh electron (SEM-EDX), speactroscopaidh electron Auger (AES), agus mion-sgrùdadh beam ian fòcasach (FIB-EDX). Tha na toraidhean a’ sealltainn gu bheil adhartas creimeadh a’ tachairt tro chruthachadh roinnean nitridation fon uachdar ionadail, air an dèanamh suas de ghràinean ìre AlN, a lughdaicheas gnìomhachd alùmanum agus ag adhbhrachadh embrittlement agus spallation. Tha pròiseasan cruthachadh Al-nitride agus fàs sgèile Al-oxide an urra ri teòthachd lasachaidh agus ìre teasachaidh. Chaidh a lorg gur e pròiseas nas luaithe a th’ ann an nitridachadh an aloidh FeCrAl na phròiseas ocsaididh rè annealing ann an gas naitridean le cuideam pàirteach ocsaidean ìosal agus gur e seo am prìomh adhbhar airson crìonadh an aloidh.

Ro-ràdh Tha aloidhean stèidhichte air FeCrAl (Kanthal AF ®) ainmeil airson an aghaidh ocsaideachaidh nas fheàrr aig teòthachd àrd. Tha an togalach sàr-mhath seo co-cheangailte ri cruthachadh sgèile alumina seasmhach gu teirmeadainimigeach air an uachdar, a dhìonas an stuth an aghaidh ocsaideachaidh a bharrachd [1]. A dh’ aindeoin feartan strì an aghaidh creimeadh nas fheàrr, faodaidh fad-beatha nan co-phàirtean a chaidh a dhèanamh bho aloidhean stèidhichte air FeCrAl a bhith cuibhrichte ma bhios na pàirtean fosgailte gu tric do chearcall teirmeach aig teòthachd àrd [2]. Is e aon de na h-adhbharan airson seo gu bheil an eileamaid a tha a’ cruthachadh sgèile, alùmanum, air a chaitheamh ann am maitrís an aloidh anns an raon fon uachdar air sgàth sgàineadh teirmeach-chrith agus ath-leasachadh sgèile an alumina a-rithist is a-rithist. Ma lùghdaicheas an susbaint alùmanum a tha air fhàgail fo dùmhlachd èiginneach, chan urrainn don aloidh an sgèile dìon ath-leasachadh tuilleadh, agus mar thoradh air sin bidh ocsaideachadh briste tubaisteach ann le bhith a’ cruthachadh ocsaidean stèidhichte air iarann ​​agus stèidhichte air cromium a tha a’ fàs gu luath [3,4]. A rèir an àile mun cuairt agus treòiteachd ocsaidean uachdar, faodaidh seo barrachd ocsaideachaidh no nitrideachaidh a-staigh agus cruthachadh ìrean nach eilear ag iarraidh anns an roinn fon uachdar a dhèanamh nas fhasa [5]. Tha Han agus Young air sealltainn, ann an aloidhean NiCrAl a chruthaicheas sgèile alumina, gu bheil pàtran iom-fhillte de ocsaidachadh agus nitrideadh a-staigh a’ leasachadh [6,7] rè rothaireachd teirmeach aig teòthachdan àrda ann an àile èadhair, gu h-àraidh ann an aloidhean anns a bheil cruthadairean nitride làidir mar Al agus Ti [4]. Tha fios gu bheil sgèilean ocsaid cromium treòiteach do naitridean, agus bidh Cr2N a’ cruthachadh an dàrna cuid mar shreath fo-sgèile no mar dhì-shìoladh a-staigh [8,9]. Faodar a bhith an dùil gum bi a’ bhuaidh seo nas cruaidhe fo chumhachan rothaireachd teirmeach a tha ag adhbhrachadh sgàineadh sgèile ocsaid agus a’ lughdachadh a èifeachdas mar bhacadh do naitridean [6]. Mar sin tha an giùlan creimeadh air a riaghladh leis a’ cho-fharpais eadar ocsaidachadh, a tha ag adhbhrachadh cruthachadh/cumail suas alumina dìonach, agus dol a-steach naitridean a tha ag adhbhrachadh nitrideadh a-staigh maitrís an aloidh le bhith a’ cruthachadh ìre AlN [6,10], a tha ag adhbhrachadh sgalpadh na sgìre sin air sgàth leudachadh teirmeach nas àirde ìre AlN an taca ris a’ mhaitrís aloidh [9]. Nuair a bhios aloidhean FeCrAl air an nochdadh do theodhachd àrd ann an àileachan le ocsaidean no luchd-tabhartais ocsaidean eile leithid H2O no CO2, is e ocsaidachadh an ath-bhualadh as làidire, agus bidh sgèile alumina a’ cruthachadh, a tha do-ruigsinneach do ocsaidean no naitridean aig teòthachd àrd agus a bheir dìon an aghaidh an dol a-steach do mhaitris an aloidh. Ach, ma thèid an nochdadh do àile lughdachadh (N2+H2), agus sgàineadh sgèile alumina dìona, tòisichidh ocsaidachadh briseadh-sìos ionadail le bhith a’ cruthachadh ocsaidean Cr agus Ferich neo-dhìonach, a bheir seachad slighe fàbharach airson sgaoileadh naitridean a-steach don mhaitris ferritic agus cruthachadh ìre AlN [9]. Bithear a’ cleachdadh an àile naitridean dìona (4.6) gu tric ann an cleachdadh gnìomhachais aloidhean FeCrAl. Mar eisimpleir, tha teasadairean strì ann an àmhainnean làimhseachaidh teas le àile naitridean dìona nan eisimpleir de chleachdadh farsaing aloidhean FeCrAl ann an àrainneachd mar sin. Tha na h-ùghdaran ag aithris gu bheil an ìre ocsaidachaidh de na aloidhean FeCrAlY gu math nas slaodaiche nuair a bhios iad a’ losgadh ann an àile le cuideaman pàirteach ocsaidean ìosal [11]. B’ e amas an sgrùdaidh faighinn a-mach a bheil buaidh aig losgadh ann an gas (99.996%) naitridean (4.6) (ìre neo-ghlainead sònrachaidh Messer® O2 + H2O < 10 ppm) air strì an aghaidh creimeadh aloidh FeCrAl (Kanthal AF) agus gu dè an ìre gu bheil e an urra ri teòthachd an losgadh, an atharrachadh aige (cearcall teirmeach), agus an ìre teasachaidh.