קאַנטאַל אַף צומיש 837 רעסיסטאָהם אַלקראָום י פעקאַל צומיש

קאַנטאַל אַף איז אַ פערריטיק אייַזן-קראָומיאַם-אַלומיניאַם צומיש (FeCrAl צומיש) פֿאַר נוצן אין טעמפּעראַטורעס אַרויף צו 1300 ° C (2370 ° F). די צומיש איז קעראַקטערייזד דורך ויסגעצייכנט אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל און זייער גוט פאָרעם פעסטקייַט ריזאַלטינג אין אַ לאַנג עלעמענט לעבן.

Kan-thal AF איז טיפּיקלי געניצט אין עלעקטריקאַל באַהיצונג עלעמענטן אין ינדאַסטריאַל אויוון און היים אַפּפּליאַנסעס.

ביישפילן פון אַפּלאַקיישאַנז אין די אַפּפּליאַנסע אינדוסטריע זענען אין אָפֿן מיקאַ עלעמענטן פֿאַר טאָאַסטערז, האָר דרייערז, אין מיאַנדער-שייפּט עלעמענטן פֿאַר פאָכער כיטערז און ווי עפענען שפּול עלעמענטן אויף פיברע ינסאַלייטינג מאַטעריאַל אין סעראַמיק גלאז שפּיץ כיטערז אין ריינדזשאַז, אין סעראַמיק כיטערז פֿאַר בוילינג פּלאַטעס, קוילז אויף מאָולדיד סעראַמיק פיברע פֿאַר קוקינג פּלאַטעס מיט סעראַמיק כאַבז, אין סוספּענדעד שפּול עלעמענטן פֿאַר פאָכער כיטערז, אין סוספּענדעד גלייַך דראָט עלעמענטן פֿאַר ראַדיאַטאָרס, קאַנוועקשאַן כיטערז, אין פּאָרקופּין עלעמענטן פֿאַר הייס לופט גאַנז, ראַדיאַטאָרס, טאַמבאַל דרייערז.

אַבסטראַקט אין די פאָרשטעלן לערנען, די קעראָוזשאַן מעקאַניזאַם פון געשעפט FeCrAl צומיש (Kanthal AF) בעשאַס אַנילינג אין ניטראָגען גאַז (4.6) ביי 900 °C און 1200 °C איז אַוטליינד. יסאָטהערמאַל און טערמאָ-סיקליק טעסץ מיט וועריינג גאַנץ ויסשטעלן צייט, באַהיצונג רייץ און אַנילינג טעמפּעראַטורעס זענען דורכגעקאָכט. אָקסידאַטיאָן פּראָבע אין לופט און ניטראָגען גאַז זענען דורכגעקאָכט דורך טערמאַגראַווימעטריק אַנאַליסיס. די מיקראָסטרוקטור איז קעראַקטערייזד דורך סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (SEM-EDX), Auger עלעקטראָן ספּעקטראָסקאָפּי (AES), און פאָוקיסט יאָן שטראַל (FIB-EDX) אַנאַליסיס. די רעזולטאַטן ווייַזן אַז די פּראַגרעשאַן פון קעראָוזשאַן נעמט אָרט דורך די פאָרמירונג פון לאָוקאַלייזד סאַבסערפאַסע ניטרידאַטיאָן מקומות, קאַמפּאָוזד פון AlN פאַסע פּאַרטיקאַלז, וואָס ראַדוסאַז די אַלומינום טעטיקייט און ז עמבריטטלעמענט און ספּאַלאַטיאָן. די פּראַסעסאַז פון על-ניטרידע פאָרמירונג און על-אַקסייד וואָג גראָוט אָפענגען אויף אַנילינג טעמפּעראַטור און באַהיצונג קורס. עס איז געפונען אַז ניטרידאַטיאָן פון די FeCrAl צומיש איז אַ פאַסטער פּראָצעס ווי אַקסאַדיישאַן בעשאַס אַנילינג אין אַ ניטראָגען גאַז מיט נידעריק זויערשטאָף פּאַרטיסאַפּייטינג דרוק און רעפּראַזענץ די הויפּט סיבה פון צומיש דערנידעריקונג.

הקדמה FeCrAl-באזירט אַלויז (Kanthal AF ®) זענען באַוווסט פֿאַר זייער העכער אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל ביי הויך טעמפּעראַטורעס. דעם ויסגעצייכנט פאַרמאָג איז שייַכות צו די פאָרמירונג פון טהערמאָדינאַמיקאַללי סטאַביל אַלומאַנאַ וואָג אויף די ייבערפלאַך, וואָס פּראַטעקץ די מאַטעריאַל קעגן ווייַטער אַקסאַדיישאַן [1]. טראָץ העכער קעראָוזשאַן קעגנשטעל, די לעבן פון די קאַמפּאָונאַנץ מאַניאַפאַקטשערד פון FeCrAl-באזירט אַלויז קענען זיין לימיטעד אויב די טיילן זענען אָפט יקספּאָוזד צו טערמאַל סייקלינג ביי הויך טעמפּעראַטורעס [2]. איינער פון די סיבות פֿאַר דעם איז אַז די וואָג-פאָרמינג עלעמענט, אַלומינום, איז קאַנסומד אין די צומיש מאַטריץ אין די סאַבסערפאַסע געגנט רעכט צו דער ריפּיטיד טערמאָו-קלאַפּ קראַקינג און רעפאָרמירן די אַלומינום וואָג. אויב די רוען אַלומינום אינהאַלט דיקריסאַז אונטער קריטיש קאַנסאַנטריישאַן, די צומיש קענען ניט מער רעפאָרמירן די פּראַטעקטיוו וואָג, ריזאַלטינג אין אַ קאַטאַסטראָפיק ברייקאַוויי אַקסאַדיישאַן דורך די פאָרמירונג פון ראַפּאַדלי גראָוינג פּרעסן-באזירט און קראָומיאַם-באזירט אַקסיידז [3,4]. דעפּענדינג אויף די אַרומיק אַטמאָספער און לעדוירעס פון ייבערפלאַך אַקסיידז, דאָס קען פאַסילאַטייט ווייַטער ינערלעך אַקסאַדיישאַן אָדער ניטריישאַן און פאָרמירונג פון ונדעסירעד פייזאַז אין די סאַבסערפאַסע געגנט [5]. האַן און יונג האָבן געוויזן אַז אין אַלומינום וואָג פאָרמינג Ni Cr Al אַלויז, אַ קאָמפּלעקס מוסטער פון ינערלעך אַקסאַדיישאַן און ניטרידאַטיאָן דעוועלאָפּס [6,7] בעשאַס טערמאַל סייקלינג ביי עלעוואַטעד טעמפּעראַטורעס אין אַ לופט אַטמאָספער, ספּעציעל אין אַלויז וואָס אַנטהאַלטן שטאַרק ניטריד פאָרמערס ווי על. און טי [4]. קראָומיאַם אַקסייד וואָג איז באקאנט צו זיין ניטראָגען פּערמיאַבאַל, און Cr2 N פארמען אָדער ווי אַ סאַב-וואָג שיכטע אָדער ווי ינערלעך אָפּזאַץ [8,9]. די ווירקונג קענען זיין דערוואַרט צו זיין מער שטרענג אונטער טערמאַל סייקלינג טנאָים וואָס פירן צו אַקסייד וואָג קראַקינג און רידוסינג זייַן יפעקטיוונאַס ווי אַ שלאַבאַן צו ניטראָגען [6]. די קעראָוזשאַן נאַטור איז אַזוי גאַווערנד דורך די פאַרמעסט צווישן אַקסאַדיישאַן, וואָס פירט צו די פּראַטעקטיוו אַלומאַנאַ פאָרמירונג / וישאַלט, און ניטראָגען ינגרעסס וואָס פירן צו ינערלעך ניטרידיישאַן פון די צומיש מאַטריץ דורך פאָרמירונג פון AlN פאַסע [6,10], וואָס פירט צו די ספּאַלאַטיאָן פון אַז געגנט רעכט צו העכער טערמאַל יקספּאַנשאַן פון AlN פאַסע קאַמפּערד צו די צומיש מאַטריץ [9]. ווען יקספּאָוזינג FeCrAl אַלויז צו הויך טעמפּעראַטורעס אין אַטמאָספערעס מיט זויערשטאָף אָדער אנדערע זויערשטאָף דאָנאָרס אַזאַ ווי H2O אָדער CO2, אַקסאַדיישאַן איז די דאַמאַנייטינג אָפּרוף, און אַלומינאַ וואָג פארמען, וואָס איז ימפּערמעאַבאַל צו זויערשטאָף אָדער ניטראָגען ביי הויך טעמפּעראַטורעס און צושטעלן שוץ קעגן זייער ינטרוזשאַן אין די צומיש מאַטריץ. אָבער, אויב יקספּאָוזד צו רעדוקציע אַטמאָספער (N2 + H2), און פּראַטעקטיוו אַלומאַנאַ וואָג פּלאַצן, אַ היגע ברייקאַוויי אַקסאַדיישאַן סטאַרץ דורך די פאָרמירונג פון ניט-פּראַטעקטיוו קר און פעריטש אַקסיידז, וואָס צושטעלן אַ גינציק וועג פֿאַר ניטראָגען דיפיוזשאַן אין די פערריטיק מאַטריץ און פאָרמירונג. פון עלן פאַסע [9]. די פּראַטעקטיוו (4.6) ניטראָגען אַטמאָספער איז אָפט געווענדט אין די ינדאַסטריאַל אַפּלאַקיישאַן פון FeCrAl אַלויז. פֿאַר בייַשפּיל, קעגנשטעל כיטערז אין היץ באַהאַנדלונג אויוון מיט אַ פּראַטעקטיוו ניטראָגען אַטמאָספער זענען אַ ביישפּיל פון די וויידספּרעד אַפּלאַקיישאַן פון FeCrAl אַלויז אין אַזאַ אַ סוויווע. די מחברים באַריכט אַז די אַקסאַדיישאַן קורס פון די FeCrALY אַלויז איז באטייטיק סלאָוער ווען אַנילינג אין אַן אַטמאָספער מיט נידעריק זויערשטאָף פּרעשערז [11]. דער ציל פון דער לערנען איז געווען צו באַשטימען צי די אַנילינג (99.996%) ניטראָגען (4.6) גאַז (Messer® ספּעק. טומע מדרגה אָ2 + ה2אָ <10 פּפּם) אַפעקץ קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון FeCrAl צומיש (Kanthal AF) און אין וואָס מאָס עס דעפּענדס אויף די אַנילינג טעמפּעראַטור, זייַן ווערייישאַן (טערמאַל סייקלינג), און באַהיצונג קורס.