Kanthal AF मिश्र 837 Restactohm Alchrome y fecral मिश्र धातु

कांथल एएफ 1300 डिग्री सेल्सियस (2370 ° F) तक के तापमान पर उपयोग के लिए एक फेरिटिक आयरन-क्रोमियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु (fecral मिश्र धातु) है। मिश्र धातु को उत्कृष्ट ऑक्सीकरण प्रतिरोध और बहुत अच्छा रूप स्थिरता की विशेषता है जिसके परिणामस्वरूप लंबे तत्व जीवन होता है।

कान-थल वायुसेना आमतौर पर औद्योगिक भट्टियों और घरेलू उपकरणों में विद्युत ताप तत्वों में उपयोग किया जाता है।

उपकरण उद्योग में अनुप्रयोगों का उदाहरण टोस्टर, हेयर ड्रायर के लिए खुले अभ्रक तत्वों में हैं, फैन हीटर के लिए मेयडर के आकार के तत्वों में और रेंज में सिरेमिक ग्लास टॉप हीटर में फाइबर इन्सुलेट सामग्री पर खुले कॉइल तत्वों के रूप में, उबलते प्लेटों के लिए सिरेमिक हीटर में, फैन्स के लिए ढाले हुए सिरेमिक फाइबर के लिए कॉइल, सस्पेंडेड कॉइल्ट्स के लिए, सस्पेंडेड कार्टर्स के लिए रेडिएटर्स, संवहन हीटर, गर्म हवा की बंदूकें, रेडिएटर्स, टम्बल ड्रायर के लिए पोरपाइन तत्वों में।

वर्तमान अध्ययन में सार, 900 डिग्री सेल्सियस और 1200 डिग्री सेल्सियस पर नाइट्रोजन गैस (4.6) में एनलिंग के दौरान वाणिज्यिक फेकल मिश्र धातु (कांथल एएफ) का संक्षारण तंत्र उल्लिखित है। कुल एक्सपोज़र समय, हीटिंग दरों और एनीलिंग तापमान के साथ आइसोथर्मल और थर्मो-साइक्लिक परीक्षण किए गए थे। हवा और नाइट्रोजन गैस में ऑक्सीकरण परीक्षण थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषण द्वारा किया गया था। माइक्रोस्ट्रक्चर को इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (SEM-EDX), बरमा इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (AES), और केंद्रित आयन बीम (FIB-EDX) विश्लेषण को स्कैन करने की विशेषता है। परिणाम बताते हैं कि संक्षारण की प्रगति स्थानीयकृत उपसतह नाइट्रिडेशन क्षेत्रों के गठन के माध्यम से होती है, जो कि ALN चरण कणों से बना है, जो एल्यूमीनियम गतिविधि को कम करता है और उत्सर्जक और फैलाव का कारण बनता है। अल-नाइट्राइड गठन और अल-ऑक्साइड पैमाने के विकास की प्रक्रियाएं तापमान और हीटिंग दर पर निर्भर करती हैं। यह पाया गया कि कम ऑक्सीजन आंशिक दबाव के साथ नाइट्रोजन गैस में एनीलिंग के दौरान ऑक्सीकरण की तुलना में फेकल मिश्र धातु का नाइट्रिडेशन एक तेज प्रक्रिया है और मिश्र धातु गिरावट के मुख्य कारण का प्रतिनिधित्व करता है।

परिचय fecral - आधारित मिश्र धातु (Kanthal AF®) को ऊंचे तापमान पर अपने बेहतर ऑक्सीकरण प्रतिरोध के लिए जाना जाता है। यह उत्कृष्ट संपत्ति सतह पर थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर एल्यूमिना पैमाने के गठन से संबंधित है, जो आगे ऑक्सीकरण के खिलाफ सामग्री की रक्षा करता है [1]। बेहतर संक्षारण प्रतिरोध गुणों के बावजूद, फ़ेक्राल से निर्मित घटकों के जीवनकाल को आधारित मिश्र धातुओं को सीमित किया जा सकता है यदि भागों को अक्सर ऊंचे तापमान पर थर्मल साइकिलिंग के संपर्क में लाया जाता है [2]। इसका एक कारण यह है कि पैमाने बनाने वाले तत्व, एल्यूमीनियम, को उपसतह क्षेत्र में मिश्र धातु मैट्रिक्स में बार-बार थर्मो-शॉक क्रैकिंग और एल्यूमिना स्केल के सुधार के कारण खपत किया जाता है। यदि शेष एल्यूमीनियम सामग्री महत्वपूर्ण एकाग्रता के नीचे कम हो जाती है, तो मिश्र धातु अब सुरक्षात्मक पैमाने में सुधार नहीं कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप तेजी से बढ़ते लोहे-आधारित और क्रोमियम-आधारित ऑक्साइड [3,4] के गठन से एक भयावह ब्रेकअवे ऑक्सीकरण होता है। सतह ऑक्साइड के आसपास के वायुमंडल और पारगम्यता के आधार पर यह आगे के आंतरिक ऑक्सीकरण या नाइट्रिडेशन और उपसतह क्षेत्र में अवांछित चरणों के गठन की सुविधा प्रदान कर सकता है [5]। हान और यंग ने दिखाया है कि एल्यूमिना स्केल में नी सीआर अल मिश्र धातुओं का निर्माण होता है, आंतरिक ऑक्सीकरण और नाइट्रिडेशन का एक जटिल पैटर्न एक वायु वातावरण में ऊंचे तापमान पर थर्मल साइकिलिंग के दौरान [6,7] विकसित होता है, विशेष रूप से मिश्र धातुओं में जिसमें अल और टीआई [4] जैसे मजबूत नाइट्राइड फॉर्मर होते हैं। क्रोमियम ऑक्साइड तराजू को नाइट्रोजन पारगम्य माना जाता है, और CR2 N या तो एक उप-पैमाने पर परत के रूप में या आंतरिक अवक्षेप के रूप में [8,9] है। इस प्रभाव को थर्मल साइकिलिंग स्थितियों के तहत अधिक गंभीर होने की उम्मीद की जा सकती है जो ऑक्साइड स्केल क्रैकिंग की ओर ले जाती है और नाइट्रोजन [6] के अवरोध के रूप में इसकी प्रभावशीलता को कम करती है। इस प्रकार संक्षारण व्यवहार को ऑक्सीकरण के बीच प्रतिस्पर्धा द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो सुरक्षात्मक एल्यूमिना गठन/रखरखाव की ओर जाता है, और एएलएन चरण [6,10] के गठन से मिश्र धातु मैट्रिक्स के आंतरिक नाइट्रिडेशन की ओर जाता है, जो अलॉय मैट्रिक्स की तुलना में एएलएन चरण के उच्च तापीय विस्तार के कारण उस क्षेत्र के स्पैलेशन की ओर जाता है। ऑक्सीजन या अन्य ऑक्सीजन दाताओं जैसे H2O या CO2 के साथ वायुमंडल में उच्च तापमान के लिए फाइक्राल मिश्र धातुओं को उजागर करते हैं, ऑक्सीकरण हावी प्रतिक्रिया है, और एल्यूमिना पैमाने के रूप, जो ऊंचे तापमान पर ऑक्सीजन या नाइट्रोजन के लिए अभेद्य है और अलॉय मैट्रिक्स में उनके घुसपैठ के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करते हैं। लेकिन, अगर वातावरण में कमी (N2+H2), और सुरक्षात्मक एल्यूमिना स्केल दरार के संपर्क में है, तो एक स्थानीय ब्रेकअवे ऑक्सीकरण गैर-सुरक्षात्मक सीआर और फेरिच ऑक्साइड के गठन से शुरू होता है, जो कि फेरिटिक मैट्रिक्स में नाइट्रोजन प्रसार और एएलएन चरण [9] के गठन के लिए एक अनुकूल पथ प्रदान करता है। सुरक्षात्मक (4.6) नाइट्रोजन वातावरण को अक्सर फाइक्राल मिश्र धातुओं के औद्योगिक अनुप्रयोग में लागू किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक सुरक्षात्मक नाइट्रोजन वातावरण के साथ गर्मी उपचार भट्टियों में प्रतिरोध हीटर ऐसे वातावरण में fecral मिश्र धातुओं के व्यापक अनुप्रयोग का एक उदाहरण हैं। लेखकों की रिपोर्ट है कि कम ऑक्सीजन आंशिक दबाव [11] के साथ एक वातावरण में annealing के समय फेक्रेल मिश्र धातुओं की ऑक्सीकरण दर काफी धीमी है। अध्ययन का उद्देश्य यह निर्धारित करना था कि क्या (99.996%) नाइट्रोजन (4.6) गैस (मेसर® स्पेक। अशुद्धता स्तर O2 + H2O <10 पीपीएम) में annealing, fecral मिश्र धातु (कांथल AF) के संक्षारण प्रतिरोध को प्रभावित करता है और यह किस हद तक तापमान, थर्मल-सायक्लिंग) पर निर्भर करता है।