קאַנטהאַל AF צומיש 837 רעזיסטאָם אַלכראָם Y פֿעקראַל צומיש

קאַנטהאַל AF איז אַ פעריטישע אייַזן-קראָום-אַלומינום צומיש (FeCrAl צומיש) פֿאַר נוצן ביי טעמפּעראַטורן ביז 1300°C (2370°F). די צומיש איז כאַראַקטעריזירט דורך ויסגעצייכנט אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל און זייער גוט פאָרעם פעסטקייַט ריזאַלטינג אין לאַנג עלעמענט לעבן.

קען-טהאל AF ווערט טיפּיש גענוצט אין עלעקטרישע הייצונג עלעמענטן אין אינדוסטריעלע אויוון און היים אַפּפּליאַנסעס.

ביישפילן פון אַפּליקאַציעס אין דער עלעקטרישער אַפּאַראַט אינדוסטריע זענען אין אָפֿענע מישמאַ עלעמענטן פֿאַר טאָוסטערס, האָר טריקענערס, אין מעאַנדער-פֿאָרמיקע עלעמענטן פֿאַר ווענטילאַטאָר כיטערס און ווי אָפֿענע שפּול עלעמענטן אויף פֿאַזער איזאָלירנדיק מאַטעריאַל אין קעראַמישע גלאָז כיטערז אין ריינדזשעס, אין קעראַמישע כיטערז פֿאַר קאָכן פּלאַטעס, שפּולן אויף געגאָסענע קעראַמישע פֿאַזער פֿאַר קאָכן פּלאַטעס מיט קעראַמישע האָבס, אין סוספּענדירטע שפּול עלעמענטן פֿאַר ווענטילאַטאָר כיטערז, אין סוספּענדירטע גלייכע דראָט עלעמענטן פֿאַר ראַדיאַטאָרן, קאָנוועקשאַן כיטערז, אין שטעכל-שטאָק עלעמענטן פֿאַר הייסע לופֿט פּיסטאָלן, ראַדיאַטאָרן, טאַמבל טריקענערס.

קורץ-אויסצוג אין דער איצטיקער שטודיע, ווערט אויסגעשמועסט דער קאראזיע מעכאניזם פון קאמערציעלע FeCrAl צומיש (Kanthal AF) בעת אויסגלייען אין שטיקשטאף גאז (4.6) ביי 900 °C און 1200 °C. איזאטערמישע און טערמא-ציקלישע טעסטס מיט פארשידענע גאנצע אויסשטעלונג צייטן, הייצונג ראטעס, און אויסגלייען טעמפעראטורן זענען דורכגעפירט געווארן. אקסידאציע טעסטס אין לופט און שטיקשטאף גאז זענען דורכגעפירט געווארן דורך טערמאגראווימעטרישע אנאליז. די מיקראסטרוקטור ווערט כאראקטעריזירט דורך סקענירן עלעקטראן מיקראסקאפיע (SEM-EDX), אויגער עלעקטראן ספעקטראסקאפיע (AES), און פאקוסירטע יאָן שטראל (FIB-EDX) אנאליז. די רעזולטאטן ווייזן אז די פארשריט פון קאראזיע פאסירט דורך די פארמאציע פון ​​לאקאליזירטע אונטערערדישע ניטרידאציע ראיאנען, צוזאמענגעשטעלט פון AlN פאזע פארטיקלען, וואס פארקלענערט די אלומיניום אקטיוויטעט און פארורזאכט עמבריטלמענט און ספאלאציע. די פראצעסן פון על-ניטריד פארמאציע און על-אקסייד סקאל וואוקס הענגען אפ פון אויסגלייען טעמפעראטור און הייצונג ראטע. עס איז געפונען געוואָרן אַז ניטרידאַציע פון ​​​​די FeCrAl צומיש איז אַ שנעלערער פּראָצעס ווי אַקסאַדיישאַן בעשאַס אַנילינג אין אַ שטיקשטאָף גאַז מיט נידעריק זויערשטאָף פּאַרטישאַל דרוק און רעפּרעזענטירט די הויפּט סיבה פון צומיש דעגראַדאַציע.

הקדמה FeCrAl-באזירטע צומישן (Kanthal AF ®) זענען באַקאַנט פֿאַר זייער העכערע אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל ביי העכערע טעמפּעראַטורן. די אויסגעצייכנטע אייגנשאַפט איז פֿאַרבונדן מיט דער פאָרמירונג פון טערמאָדינאַמיש סטאַביל אַלומינאַ סקאַלע אויף דער ייבערפלאַך, וואָס באַשיצט דעם מאַטעריאַל קעגן ווייטערדיקע אַקסאַדיישאַן [1]. טראָץ העכערע קעראָוזשאַן קעגנשטעל אייגנשאַפטן, קען די לעבן פון די קאָמפּאָנענטן וואָס זענען געמאַכט פון FeCrAl-באזירטע צומישן זיין באַגרענעצט אויב די טיילן זענען אָפט אויסגעשטעלט צו טערמישע ציקל ביי העכערע טעמפּעראַטורן [2]. איינע פון ​​די סיבות דערפֿאַר איז אַז דער סקאַלע-פאָרמינג עלעמענט, אַלומינום, ווערט קאָנסומירט אין דער צומיש מאַטריץ אין דער אונטערערדישער געגנט צוליב דעם איבערגעחזרטן טערמאָ-שאָק קראַקינג און רעפאָרמינג פון דער אַלומינאַ סקאַלע. אויב דער איבערבלייבנדיקער אַלומינום אינהאַלט פאַרקלענערט זיך אונטער קריטישער קאָנצענטראַציע, קען דער צומיש מער נישט רעפאָרמירן דעם פּראַטעקטיוו סקאַלע, וואָס רעזולטירט אין אַ קאַטאַסטראָפֿישער אָפּברעכונג ​​אַקסאַדיישאַן דורך דער פאָרמירונג פון שנעל-וואַקסנדיקע אייַזן-באזירטע און קראָום-באזירטע אָקסיידן [3,4]. דעפּענדינג אויף דער אַרומיקער אַטמאָספֿערע און פּערמעאַביליטי פון ייבערפלאַך אָקסיידן, קען דאָס פֿאַרלייכטערן ווייטערדיקע אינערלעכע אַקסאַדיישאַן אָדער ניטרידאַציע און פאָרמירונג פון אַנוואָנטעד פאַסעס אין דער אונטערערדישער געגנט [5]. האַן און יאַנג האָבן געוויזן אַז אין אַלומינאַ סקאַלע פאָרמינג ניקל קר אַל אַלויז, אַ קאָמפּלעקס מוסטער פון ינערלעך אַקסאַדיישאַן און ניטרידייישאַן אַנטוויקלט זיך [6,7] בעשאַס טערמאַל סייקלינג ביי עלעוואַטעד טעמפּעראַטורן אין אַ לופט אַטמאָספער, ספּעציעל אין אַלויז וואָס אַנטהאַלטן שטאַרק ניטרידי פאָרמערס ווי אַל און טי [4]. קראָום אַקסייד סקאַלעס זענען באַוווסט צו זיין נייטראָגען פּערמעאַבאַל, און Cr2N פאָרעמט זיך אָדער ווי אַ סוב-סקאַלע שיכט אָדער ווי ינערלעך אָפּזאַץ [8,9]. דעם ווירקונג קען מען דערוואַרטן צו זיין מער שטרענג אונטער טערמאַל סייקלינג באדינגונגען וואָס פירן צו אַקסייד סקאַלע קראַקינג און רידוסינג זייַן עפעקטיווקייַט ווי אַ באַריער צו נייטראָגען [6]. די קעראָוזשאַן נאַטור איז אַזוי גאַווערנד דורך די קאָנקורענץ צווישן אַקסאַדיישאַן, וואָס פירט צו די פּראַטעקטיוו אַלומינאַ פאָרמירונג / וישאַלט, און נייטראָגען ינגרעס וואָס פירט צו ינערלעך ניטרידייישאַן פון די אַלוי מאַטריץ דורך פאָרמירונג פון אַלן פאַסע [6,10], וואָס פירט צו די ספּאַללאַטיאָן פון יענעם געגנט רעכט צו העכער טערמאַל יקספּאַנשאַן פון אַלן פאַסע קאַמפּערד צו די אַלוי מאַטריץ [9]. ווען מען שטעלט אויס FeCrAl צומישן צו הויכע טעמפעראטורן אין אטמאספערע מיט זויערשטאף אדער אנדערע זויערשטאף דאנארן ווי H2O אדער CO2, איז אקסידאציע די דאמינירנדע רעאקציע, און עס פארמירט זיך אלומינע סקאל, וואס איז אומדורכדרינגלעך פאר זויערשטאף אדער שטיקשטאף ביי העכערע טעמפעראטורן און גיט שוץ קעגן זייער איינדרינגונג אין די צומיש מאטריץ. אבער, אויב מען ווערט אויסגעשטעלט צו א רעדוקציע אטמאספערע (N2+H2), און א שיצנדיקע אלומינע סקאל ריס, הייבט זיך אן א לאקאלע אפברייטונג אקסידאציע דורך די פארמאציע פון ​​נישט-שיצנדיקע Cr און Ferich אקסיידן, וואס צושטעלן א גינסטיגע וועג פאר שטיקשטאף דיפוזיע אין די פעריטישע מאטריץ און פארמאציע פון ​​AlN פאזע [9]. די שיצנדיקע (4.6) שטיקשטאף אטמאספערע ווערט אפט גענוצט אין דער אינדוסטריעלער אנווענדונג פון FeCrAl צומישן. למשל, קעגנשטעל-הייצערס אין היץ באהאנדלונג אויוון מיט א שיצנדיקער שטיקשטאף אטמאספערע זענען א ביישפיל פון דער ברייטער אנווענדונג פון FeCrAl צומישן אין אזא סביבה. די מחברים באריכטן אז די אקסידאציע ראטע פון ​​די FeCrAlY צומישן איז באדייטנד שטייטער ווען מען אנטלויפט אין אן אטמאספערע מיט נידריגע זויערשטאף טיילווייזע דרוקן [11]. די ציל פון דער שטודיע איז געווען צו באַשטימען צי אַנילינג אין (99.996%) שטיקשטאָף (4.6) גאַז (מעסער® ספּעק. פֿאַרפּעסטיקונג מדרגה O2 + H2O < 10 ppm) אַפעקטירט קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון FeCrAl צומיש (Kanthal AF) און צו וואָס מאָס עס דעפּענדס אויף די אַנילינג טעמפּעראַטור, איר וואַריאַציע (טערמאַל-סייקלינג), און היץ קורס.