Kanthal AF хайлш 837 resistohm alchrome Y ялгадас хайлш

Kanthal AF нь 1300°C (2370°F) хүртэлх температурт хэрэглэх зориулалттай феррит төмөр-хром-хөнгөн цагаан хайлш (FeCrAl хайлш) юм. Энэ хайлш нь исэлдэлтийн маш сайн эсэргүүцэлтэй, маш сайн хэлбэрийн тогтвортой байдалаар тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь элементийн ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.

Kan-thal AF нь ихэвчлэн үйлдвэрлэлийн зуух болон гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд цахилгаан халаалтын элементүүдэд ашиглагддаг.

Гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийн үйлдвэрлэлд ашиглах жишээ нь шарагч, үс хатаагчдад зориулсан задгай гялтгануур элемент, сэнс халаагуурт сэнс хэлбэртэй элемент болон шилэн тусгаарлагч материал дээр задгай ороомгийн элемент болгон шаазан шилний дээд халаагуурт, буцалгах хавтанд зориулсан керамик халаагуур, хоол хийх хавтанд цутгасан керамик шилэн дээр ороомог, шаазан халаагууртай халаагуурт галт тэрэгний утас, дүүжин утас радиаторын элементүүд, конвекцийн халаагуур, халуун агаартай буу, радиатор, угаалгын хатаагч зэрэгт зориулсан гахайн элементүүд.

Хураангуй Энэхүү судалгаанд 900 ° C ба 1200 ° C-д азотын хий (4.6) -д зөөлрүүлэх үед арилжааны FeCrAl хайлшийг (Kanthal AF) зэврүүлэх механизмыг тодорхойлсон. Нийт өртөх хугацаа, халаах хурд, анивчих температур зэрэг өөр өөр изотерм ба термо-циклик туршилтуудыг хийсэн. Агаар ба азотын хий дэх исэлдэлтийн туршилтыг термогравиметрийн шинжилгээгээр хийсэн. Микро бүтэц нь сканнерийн электрон микроскоп (SEM-EDX), Auger электрон спектроскопи (AES), фокуслагдсан ион туяа (FIB-EDX) шинжилгээгээр тодорхойлогддог. Үр дүн нь зэврэлт нь AlN фазын тоосонцороос тогтсон газрын доорхи нитриджилтийн орон нутгийн хэсэг үүсэх замаар явагддаг бөгөөд энэ нь хөнгөн цагааны идэвхийг бууруулж, хэврэгших, хугарах шалтгаан болдог. Аль-нитрид үүсэх процесс ба Аль-оксидын масштабын өсөлт нь халаах температур ба халаалтын хурдаас хамаарна. FeCrAl хайлшийг нитриджүүлэх нь хүчилтөрөгч багатай хэсэгчилсэн даралттай азотын хий дэх исэлдэлтээс илүү хурдан процесс бөгөөд хайлш задрах гол шалтгаан болдог.

Танилцуулга FeCrAl – суурьтай хайлш (Kanthal AF ®) нь өндөр температурт исэлдүүлэх чадвараараа алдартай. Энэхүү гайхалтай шинж чанар нь гадаргуу дээр термодинамикийн хувьд тогтвортой хөнгөн цагааны оксид үүсэхтэй холбоотой бөгөөд энэ нь материалыг цаашдын исэлдэлтээс хамгаалдаг [1]. Зэврэлтэнд тэсвэртэй шинж чанартай хэдий ч FeCrAl дээр суурилсан хайлшаар хийсэн эд ангиуд нь өндөр температурт дулааны эргэлтэнд байнга өртдөг бол эд ангиудын ашиглалтын хугацааг хязгаарлаж болно [2]. Үүний нэг шалтгаан нь дулааны шокын хагарал, хөнгөн цагааны масштабын шинэчлэлийн улмаас гүний хэсэг дэх хайлшны матрицад царцдас үүсгэгч хөнгөн цагаан нь зарцуулагддаг. Хэрэв хөнгөн цагааны үлдэгдэл нь чухал концентрациас доогуур байвал хайлш нь хамгаалалтын хуваарийг өөрчлөх боломжгүй болж, төмрийн болон хром дээр суурилсан исэл хурдацтай өсөн нэмэгдэж буй гамшигт исэлдэлтийг бий болгоно [3,4]. Энэ нь хүрээлэн буй орчны агаар мандал, гадаргуугийн исэл нэвчих чадвараас хамааран цаашдын дотоод исэлдэлт эсвэл нитриджилтийг хөнгөвчлөх, гүний бүсэд хүсээгүй фазууд үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг [5]. Хан, Янг нар Ni Cr Al хайлшийг үүсгэх хөнгөн цагааны исэлдлийн цогц хэлбэр нь агаарын уур амьсгал дахь өндөр температурт дулааны эргэлтийн үед, ялангуяа Al, Ti [4] зэрэг нитрид үүсгэгч хүчтэй хайлшуудад дотоод исэлдэлт ба нитриджилтийн нарийн төвөгтэй хэлбэр үүсдэг болохыг харуулсан. Хромын ислийн царцдас нь азот нэвчүүлэх чадвартай бөгөөд Cr2 N нь доод давхарга эсвэл дотоод тунадас хэлбэрээр үүсдэг [8,9]. Энэ нөлөө нь оксидын масштабын хагарал, азотын саад болох үр нөлөөг бууруулахад хүргэдэг дулааны эргэлтийн нөхцөлд илүү хүчтэй байх болно [6]. Тиймээс зэврэлт нь исэлдэлтийн хоорондох өрсөлдөөнөөр зохицуулагддаг бөгөөд энэ нь хамгаалалтын хөнгөн цагааны исэл үүсэх/засвар үйлчилгээ, азотын нэвтрэлт нь хайлшны матрицын дотоод нитриджилтэд хүргэдэг AlN фаз [6,10] үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь бүх төрлийн хайлштай харьцуулахад AlN фазын дулааны тэлэлт [9] өндөр байгаагаас болж тухайн бүс нутгийг өргөсгөхөд хүргэдэг. FeCrAl хайлшийг хүчилтөрөгч эсвэл H2O эсвэл CO2 зэрэг хүчилтөрөгчийн бусад доноруудтай агаар мандалд өндөр температурт үзүүлэх үед исэлдэлт давамгайлж, өндөр температурт хүчилтөрөгч, азотыг үл нэвтрэх хөнгөн цагааны оксид үүсэж, хайлшийн матриц руу нэвтрэхээс хамгаална. Харин багассан уур амьсгал (N2+H2), хөнгөн цагааны хуйрын хамгаалалтын хагарал зэрэгт өртсөн тохиолдолд хамгаалалтын бус Cr ба Ферихийн исэл үүсэх замаар орон нутгийн задралын исэлдэлт эхэлдэг бөгөөд энэ нь ферритик матриц руу азотын тархалт, AlN фаз үүсэх таатай замыг хангадаг [9]. Хамгаалалтын (4.6) азотын уур амьсгалыг FeCrAl хайлшийг үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглахад ихэвчлэн ашигладаг. Жишээлбэл, азотын хамгаалалтын уур амьсгал бүхий дулааны боловсруулалтын зууханд тэсвэртэй халаагуур нь FeCrAl хайлшийг ийм орчинд өргөнөөр ашигласны жишээ юм. Зохиогчид FeCrAlY хайлшийн исэлдэлтийн хурд нь хүчилтөрөгчийн хэсэгчилсэн даралт багатай агаар мандалд нэвчих үед харьцангуй удаан байдаг гэж мэдээлсэн [11]. Судалгааны зорилго нь (99.996%) азотын (4.6) хий (Messer®-ийн техникийн хольцын түвшин O2 + H2O < 10 ppm)-д баяжуулах нь FeCrAl хайлш (Kanthal AF) зэврэлтэнд тэсвэртэй байдалд нөлөөлж байгаа эсэх, мөн энэ нь халаах температур, түүний дулааны өөрчлөлт, өөрчлөлтөөс хэр хамааралтайг тодорхойлох явдал байв.