Kanthal AF Alloy 837 Resistohm Alchrome y Fecral Alloy

Kanthal AF adalah paduan besi-kromium-aluminium feritik (paduan fecral) untuk digunakan pada suhu hingga 1300 ° C (2370 ° F). Paduan ini ditandai dengan ketahanan oksidasi yang sangat baik dan stabilitas bentuk yang sangat baik menghasilkan umur elemen yang panjang.

KAN-THAL AF biasanya digunakan dalam elemen pemanas listrik di tungku industri dan peralatan rumah tangga.

Example of applications in the appliance industry are in open mica elements for toasters, hair dryers, in meander shaped elements for fan heaters and as open coil elements on fibre insulating material in ceramic glass top heaters in ranges, in ceramic heaters for boiling plates, coils on molded ceramic fibre for cooking plates with ceramic hobs, in suspended coil elements for fan heaters, in suspended straight wire elements for Radiator, pemanas konveksi, dalam elemen landak untuk senjata udara panas, radiator, pengering jatuh.

Abstrak Dalam penelitian ini, mekanisme korosi paduan fecral komersial (Kanthal AF) selama anil dalam gas nitrogen (4,6) pada 900 ° C dan 1200 ° C diuraikan. Tes isotermal dan termo-siklik dengan berbagai waktu paparan, laju pemanasan, dan suhu anil dilakukan. Uji oksidasi dalam udara dan gas nitrogen dilakukan dengan analisis termogravimetri. Mikrostruktur ditandai dengan pemindaian mikroskop elektron (SEM-EDX), spektroskopi elektron auger (AES), dan analisis balok ion terfokus (FIB-EDX). Hasilnya menunjukkan bahwa perkembangan korosi terjadi melalui pembentukan daerah nitridasi bawah permukaan yang terlokalisasi, terdiri dari partikel -partikel fase ALN, yang mengurangi aktivitas aluminium dan menyebabkan embrittlement dan spallation. Proses pembentukan al-nitrida dan pertumbuhan skala al-oksida tergantung pada suhu anil dan laju pemanasan. Ditemukan bahwa nitridasi paduan fecral adalah proses yang lebih cepat daripada oksidasi selama anil dalam gas nitrogen dengan tekanan parsial oksigen rendah dan merupakan penyebab utama degradasi paduan.

PENDAHULUAN FECRAL - Paduan berbasis (Kanthal AF ®) terkenal karena ketahanan oksidasi superior pada suhu tinggi. Properti yang sangat baik ini terkait dengan pembentukan skala alumina yang stabil secara termodinamik di permukaan, yang melindungi material terhadap oksidasi lebih lanjut [1]. Meskipun sifat resistensi korosi yang unggul, masa pakai komponen yang diproduksi dari paduan berbasis fecral dapat dibatasi jika bagian -bagian tersebut sering terpapar siklus termal pada suhu tinggi [2]. Salah satu alasan untuk ini adalah bahwa elemen pembentukan skala, aluminium, dikonsumsi dalam matriks paduan di area bawah permukaan karena pemecatan termo-shock yang berulang dan reformasi skala alumina. Jika kandungan aluminium yang tersisa berkurang di bawah konsentrasi kritis, paduan tidak dapat lagi mereformasi skala perlindungan, menghasilkan oksidasi yang memisahkan diri dengan pembentukan oksida berbasis zat besi dan kromium yang tumbuh pesat [3,4]. Bergantung pada atmosfer di sekitarnya dan permeabilitas oksida permukaan, ini dapat memfasilitasi oksidasi internal lebih lanjut atau nitridasi dan pembentukan fase yang tidak diinginkan di wilayah bawah permukaan [5]. Han dan Young telah menunjukkan bahwa dalam skala alumina membentuk paduan Ni Cr Al, pola kompleks oksidasi internal dan nitridasi berkembang [6,7] selama siklus termal pada suhu tinggi di atmosfer udara, terutama dalam paduan yang mengandung pembentuk nitrida yang kuat seperti Al dan Ti [4]. Timbangan kromium oksida dikenal sebagai nitrogen permeabel, dan CR2 N terbentuk baik sebagai lapisan sub-skala atau sebagai endapan internal [8,9]. Efek ini dapat diharapkan lebih parah di bawah kondisi bersepeda termal yang menyebabkan skala oksida retak dan mengurangi efektivitasnya sebagai penghalang nitrogen [6]. Perilaku korosi dengan demikian diatur oleh persaingan antara oksidasi, yang mengarah pada pembentukan/pemeliharaan alumina pelindung, dan masuknya nitrogen yang mengarah ke nitridasi internal dari matriks paduan dengan pembentukan fase ALN [6,10], yang mengarah ke spally dari wilayah tersebut karena ekspansi termal yang lebih tinggi dari fase ALN dibandingkan dengan alloy. Saat mengekspos paduan fecral ke suhu tinggi di atmosfer dengan oksigen atau donor oksigen lainnya seperti H2O atau CO2, oksidasi adalah reaksi yang mendominasi, dan bentuk skala alumina, yang tidak dapat ditembus pada oksigen atau nitrogen pada suhu tinggi dan memberikan perlindungan terhadap intrusi mereka ke dalam aloy matrix. Tetapi, jika terpapar atmosfer reduksi (N2+H2), dan retak skala alumina pelindung, oksidasi breakaway lokal dimulai dengan pembentukan CR non-protektif dan ferich oksida, yang memberikan jalur yang menguntungkan untuk difusi nitrogen ke dalam matriks ferritik dan pembentukan fase ALN [9]. Atmosfer nitrogen pelindung (4.6) sering diterapkan dalam aplikasi industri paduan fecral. Misalnya, pemanas resistensi dalam tungku perlakuan panas dengan atmosfer nitrogen pelindung adalah contoh dari aplikasi luas paduan fecral di lingkungan seperti itu. Para penulis melaporkan bahwa laju oksidasi paduan fecraly jauh lebih lambat ketika anil di atmosfer dengan tekanan parsial oksigen rendah [11]. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan apakah anil dalam (99,996%) gas nitrogen (4,6) (spec Meser® spec. Level pengotor O2 + H2O <10 ppm) mempengaruhi resistensi korosi paduan fecral (Kanthal AF) dan sejauh mana ia tergantung pada suhu anneal, variasi termal-ky), dan termal-cyc).