Aloi ya Kanthal AF 837 resistohm alchrome Y aloi ya kinyesi

Kanthal AF ni aloi ya ferritic ya chuma-chromium-aluminium (Aloi ya FeCrAl) kwa ajili ya matumizi katika halijoto ya hadi 1300°C (2370°F). Aloi hiyo ina sifa ya upinzani bora wa oxidation na utulivu mzuri wa fomu unaosababisha maisha ya muda mrefu.

Kan-thal AF kwa kawaida hutumiwa katika vipengele vya kupokanzwa umeme katika tanuu za viwandani na vifaa vya nyumbani.

Mfano wa matumizi katika tasnia ya vifaa ni katika vitu vya wazi vya mica kwa toasters, vikaushio vya nywele, katika vitu vyenye umbo la meander kwa hita za shabiki na kama vitu vya wazi vya coil kwenye nyenzo za kuhami za nyuzi kwenye hita za juu za glasi ya kauri katika safu, katika hita za kauri za sahani za kuchemsha, coils kwenye nyuzi za kauri zilizochongwa kwa sahani za kupikia na hobi za kauri, katika vifaa vya kunyoosha vya coil kwa hita za kunyoosha, vifaa vya kunyoosha vya waya kwa hita za feni zilizosimamishwa, vifaa vya kunyoosha kwa hita za feni. vipengele vya nungu kwa bunduki za hewa ya moto, radiators, dryers tumble.

Muhtasari Katika utafiti huu, utaratibu wa ulikaji wa aloi ya kibiashara ya FeCrAl (Kanthal AF) wakati wa kudondosha katika gesi ya nitrojeni (4.6) ifikapo 900 °C na 1200 °C imeainishwa. Majaribio ya Isothermal na thermo-cyclic yenye nyakati tofauti za mfiduo, viwango vya joto na halijoto ya kupitishia hewa vilifanywa. Mtihani wa oxidation katika hewa na gesi ya nitrojeni ulifanyika kwa uchambuzi wa thermogravimetric. Muundo mdogo una sifa ya kuchanganua hadubini ya elektroni (SEM-EDX), taswira ya elektroni ya Auger (AES), na uchambuzi wa boriti ya ioni iliyolengwa (FIB-EDX). Matokeo yanaonyesha kwamba maendeleo ya kutu hufanyika kupitia uundaji wa maeneo ya ndani ya nitridation ya chini ya uso, inayojumuisha chembe za awamu ya AlN, ambayo hupunguza shughuli za alumini na kusababisha ebrittlement na spallation. Michakato ya uundaji wa Al-nitridi na ukuaji wa kiwango cha Al-oksidi hutegemea joto la annealing na kiwango cha joto. Ilibainika kuwa nitridation ya aloi ya FeCrAl ni mchakato wa haraka zaidi kuliko uoksidishaji wakati wa kuingizwa kwenye gesi ya nitrojeni yenye shinikizo la chini la oksijeni na inawakilisha sababu kuu ya uharibifu wa aloi.

Utangulizi Aloi za FeCrAl - msingi (Kanthal AF ®) zinajulikana sana kwa upinzani wao wa hali ya juu wa oksidi kwenye joto la juu. Sifa hii bora inahusiana na uundaji wa mizani ya aluminiumoxid ya thermodynamically juu ya uso, ambayo inalinda nyenzo dhidi ya oxidation zaidi [1]. Licha ya sifa bora za kustahimili kutu, muda wa maisha wa vijenzi vilivyotengenezwa kutoka kwa aloi za FeCrAl - msingi unaweza kupunguzwa ikiwa sehemu hizo mara nyingi hukabiliwa na baiskeli ya joto kwenye viwango vya juu vya joto [2]. Mojawapo ya sababu za hii ni kwamba kipengele cha kutengeneza mizani, alumini, hutumiwa katika matrix ya aloi katika eneo la chini ya uso kwa sababu ya kupasuka kwa mshtuko wa thermo na urekebishaji wa kiwango cha alumina. Iwapo maudhui ya alumini yaliyosalia yatapungua chini ya mkusanyiko muhimu, aloi haiwezi tena kurekebisha kiwango cha ulinzi, na kusababisha oxidation ya janga iliyogawanyika kwa kuundwa kwa oksidi za msingi za chuma na chromium zinazokua kwa kasi [3,4]. Kulingana na angahewa inayozunguka na upenyezaji wa oksidi za uso hii inaweza kuwezesha uoksidishaji zaidi wa ndani au nitridation na uundaji wa awamu zisizohitajika katika eneo la chini ya uso [5]. Han na Young wameonyesha kuwa katika mizani ya aluminiumoxid kutengeneza aloi za Ni Cr Al, muundo changamano wa uoksidishaji wa ndani na nitridation hukua [6,7] wakati wa baiskeli ya joto katika halijoto ya juu katika angahewa, hasa katika aloi ambazo zina viambata vya nitridi kali kama Al na Ti [4]. Mizani ya oksidi ya chromium inajulikana kuwa naitrojeni inayopenyeza, na Cr2 N huunda kama safu ya kiwango kidogo au kama mvua ya ndani [8,9]. Athari hii inaweza kutarajiwa kuwa kali zaidi chini ya hali ya baiskeli ya joto ambayo husababisha kupasuka kwa kiwango cha oksidi na kupunguza ufanisi wake kama kizuizi kwa nitrojeni [6]. Kwa hivyo tabia ya kutu inatawaliwa na ushindani kati ya oxidation, ambayo inaongoza kwa malezi ya alumina ya kinga, na ingress ya nitrojeni inayoongoza kwa nitridation ya ndani ya matrix ya aloi kwa kuunda awamu ya AlN [6,10], ambayo husababisha kuenea kwa eneo hilo kutokana na upanuzi wa juu wa joto wa awamu ya AlN ikilinganishwa na [9] ya aloi. Wakati wa kufichua aloi za FeCrAl kwenye halijoto ya juu katika angahewa na oksijeni au wafadhili wengine wa oksijeni kama vile H2O au CO2, uoksidishaji ndio mmenyuko unaotawala, na aina za mizani ya aluminiumoxid, ambayo haiwezi kupenyeza oksijeni au nitrojeni katika halijoto ya juu na kutoa ulinzi dhidi ya kupenya kwao kwenye tumbo la aloi. Lakini, ikiwa inakabiliana na angahewa ya kupunguza (N2+H2), na kupasuka kwa mizani ya aluminiumoxid, kioksidishaji chenye utengano wa ndani huanza kwa kuunda oksidi zisizo za kinga za Cr na Ferich, ambazo hutoa njia nzuri ya uenezaji wa nitrojeni kwenye tumbo la feri na uundaji wa awamu ya AlN [9]. Anga ya nitrojeni ya kinga (4.6) hutumiwa mara kwa mara katika uwekaji wa viwanda wa aloi za FeCrAl. Kwa mfano, hita zinazokinza katika tanuu za matibabu ya joto na angahewa ya nitrojeni inayolinda ni mfano wa utumizi ulioenea wa aloi za FeCrAl katika mazingira kama haya. Waandishi wanaripoti kwamba kiwango cha oxidation cha aloi za FeCrAlY ni polepole sana wakati wa kupenya kwenye angahewa na shinikizo la chini la oksijeni [11]. Madhumuni ya utafiti yalikuwa kubaini iwapo kuchuja katika gesi ya (99.996%) ya nitrojeni (4.6) (Messer® spec. kiwango cha uchafu O2 + H2O < 10 ppm) huathiri upinzani wa kutu wa aloi ya FeCrAl (Kanthal AF) na ni kwa kiwango gani inategemea halijoto ya annealing, utofauti wake), na kiwango cha joto cha baisikeli.