Kanthal AF qotishmasi 837 rezistom alchrom Y fecral qotishmasi

Kanthal AF - bu 1300°C (2370°F) gacha bo'lgan haroratlarda foydalanish uchun mo'ljallangan ferritli temir-xrom-alyuminiy qotishmasi (FeCrAl qotishmasi). Qotishma a'lo oksidlanishga chidamliligi va juda yaxshi shakl barqarorligi bilan ajralib turadi, bu esa elementlarning uzoq umr ko'rishini ta'minlaydi.

Kan-thal AF odatda sanoat pechlari va maishiy texnika elektr isitish elementlarida ishlatiladi.

Maishiy texnika sanoatida qo'llanilishga misollar sifatida tosterlar, sochlarini fen mashinalari uchun ochiq slyuda elementlarini, ventilyatorli isitgichlar uchun meandr shaklidagi elementlarni va pechlardagi keramik shisha ustki isitgichlarda tolali izolyatsiyalovchi materialdagi ochiq spiral elementlarni, qaynatish plitalari uchun keramik isitgichlarni, keramik plitalarli pishirish plitalari uchun quyma keramik tolali spirallarni, ventilyatorli isitgichlar uchun osma spiral elementlarini, radiatorlar, konveksiyali isitgichlar uchun osma to'g'ri simli elementlarni, issiq havo tabancalari, radiatorlar, quritgichlar uchun kirpi elementlarini keltirish mumkin.

Xulosa Ushbu tadqiqotda tijorat FeCrAl qotishmasining (Kanthal AF) azot gazida (4.6) 900 °C va 1200 °C da tavlash paytida korroziya mexanizmi bayon etilgan. Turli xil umumiy ta'sir qilish vaqtlari, qizdirish tezligi va tavlash harorati bilan izotermik va termotsiklik sinovlar o'tkazildi. Havo va azot gazida oksidlanish sinovi termogravimetrik tahlil orqali o'tkazildi. Mikrotuzilma skanerlash elektron mikroskopiyasi (SEM-EDX), Oje elektron spektroskopiyasi (AES) va fokuslangan ion nurlari (FIB-EDX) tahlili bilan tavsiflanadi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, korroziyaning rivojlanishi alyuminiy faolligini pasaytiradigan va mo'rtlashuv va parchalanishga olib keladigan AlN faza zarralaridan tashkil topgan mahalliy yer osti nitridlash mintaqalarining shakllanishi orqali sodir bo'ladi. Al-nitrid hosil bo'lishi va Al-oksid shkalasining o'sishi jarayonlari tavlash harorati va qizdirish tezligiga bog'liq. FeCrAl qotishmasini nitridlash kislorodning qisman bosimi past bo'lgan azot gazida tavlash paytida oksidlanishga qaraganda tezroq jarayon ekanligi va qotishma degradatsiyasining asosiy sababi ekanligi aniqlandi.

Kirish FeCrAl asosidagi qotishmalar (Kanthal AF ®) yuqori haroratlarda yuqori oksidlanishga chidamliligi bilan mashhur. Bu ajoyib xususiyat sirtda termodinamik jihatdan barqaror alyuminiy oksidi shkalasining hosil bo'lishi bilan bog'liq bo'lib, bu materialni keyingi oksidlanishdan himoya qiladi [1]. Yuqori korroziyaga chidamlilik xususiyatlariga qaramay, agar qismlar tez-tez yuqori haroratlarda termal siklga duchor bo'lsa, FeCrAl asosidagi qotishmalardan ishlab chiqarilgan komponentlarning ishlash muddati cheklanishi mumkin [2]. Buning sabablaridan biri shundaki, shkala hosil qiluvchi element, alyuminiy, alyuminiy oksidi shkalasining takroriy termo-shok yorilishi va isloh qilinishi tufayli yer osti sohasidagi qotishma matritsasida iste'mol qilinadi. Agar qolgan alyuminiy miqdori kritik konsentratsiyadan pastroqqa tushsa, qotishma endi himoya shkalasini isloh qila olmaydi, bu esa tez o'sadigan temir va xrom asosidagi oksidlarning hosil bo'lishi orqali katastrofik ajralish oksidlanishiga olib keladi [3,4]. Atrofdagi atmosfera va sirt oksidlarining o'tkazuvchanligiga qarab, bu keyingi ichki oksidlanish yoki nitridlanishni va yer osti sohasida kiruvchi fazalarning hosil bo'lishini osonlashtirishi mumkin [5]. Xan va Young shuni ko'rsatdiki, Ni Cr Al qotishmalarini hosil qiluvchi alyuminiy oksidi shkalasida havo atmosferasida yuqori haroratlarda termal sikl paytida, ayniqsa Al va Ti kabi kuchli nitrid hosil qiluvchilarni o'z ichiga olgan qotishmalarda ichki oksidlanish va nitridlanishning murakkab naqshlari rivojlanadi [6,7]. Xrom oksidi shkalalari azot o'tkazuvchanligi ma'lum va Cr2 N shkala osti qatlami yoki ichki cho'kma sifatida hosil bo'ladi [8,9]. Bu ta'sir oksid shkalasining yorilishiga va uning azotga to'siq sifatida samaradorligini pasayishiga olib keladigan termal sikl sharoitida yanada jiddiyroq bo'lishi kutilmoqda [6]. Shunday qilib, korroziya xatti-harakati himoya alyuminiy oksidi hosil bo'lishi/saqlanishiga olib keladigan oksidlanish va AlN fazasini hosil qilish orqali qotishma matritsasining ichki nitridlanishiga olib keladigan azotning kirishi o'rtasidagi raqobat bilan belgilanadi [6,10], bu esa qotishma matritsasiga nisbatan AlN fazasining yuqori termal kengayishi tufayli ushbu mintaqaning tarqalishiga olib keladi [9]. FeCrAl qotishmalarini kislorod yoki H2O yoki CO2 kabi boshqa kislorod donorlari bo'lgan atmosferada yuqori haroratga duchor qilganda, oksidlanish dominant reaksiya bo'lib, yuqori haroratlarda kislorod yoki azotga o'tkazmaydigan va ularning qotishma matritsasiga kirishidan himoya qiluvchi alyuminiy oksidi shkalasi hosil bo'ladi. Ammo, agar qaytarilish atmosferasiga (N2+H2) va himoya alyuminiy oksidi shkalasi yorilishi ta'sirida mahalliy ajralish oksidlanishi himoya bo'lmagan Cr va Ferich oksidlarining hosil bo'lishi bilan boshlanadi, bu esa azotning ferrit matritsasiga tarqalishi va AlN fazasining hosil bo'lishi uchun qulay yo'l yaratadi [9]. Himoya (4.6) azot atmosferasi FeCrAl qotishmalarini sanoat qo'llashda tez-tez qo'llaniladi. Masalan, himoya azot atmosferasiga ega issiqlik bilan ishlov berish pechlaridagi qarshilik isitgichlari bunday muhitda FeCrAl qotishmalarining keng qo'llanilishiga misol bo'la oladi. Mualliflar FeCrAlY qotishmalarining oksidlanish tezligi past kislorod qisman bosimi bo'lgan atmosferada tavlanganda ancha sekinroq ekanligini xabar qilishadi [11]. Tadqiqotning maqsadi (99.996%) azot (4.6) gazida (Messer® spetsifikatsiyasi bo'yicha aralashma darajasi O2 + H2O < 10 ppm) tavlash FeCrAl qotishmasining (Kanthal AF) korroziyaga chidamliligiga ta'sir qiladimi yoki yo'qmi va bu tavlash harorati, uning o'zgarishi (termal sikl) va isitish tezligiga qay darajada bog'liqligini aniqlash edi.