Kanthal AF 합금 837 저항 알크롬 Y fecral 합금

Kanthal AF는 최대 1300°C(2370°F)의 온도에서 사용할 수 있는 페라이트계 철-크롬-알루미늄 합금(FeCrAl 합금)입니다. 이 합금은 뛰어난 내산화성과 매우 우수한 형태 안정성을 특징으로 하여 요소 수명이 길어집니다.

Kan-thal AF는 일반적으로 산업용 용광로 및 가전제품의 전기 가열 요소에 사용됩니다.

가전제품 산업의 응용 사례로는 토스터기, 헤어드라이어용 개방형 운모 부품, 팬 히터용 구불구불한 부품, 범위 내 세라믹 유리 상판 히터의 섬유 단열재에 개방형 코일 부품, 끓는 판, 코일용 세라믹 히터 등이 있습니다. 세라믹 호브가 있는 요리판용 성형 세라믹 섬유, 팬 히터용 매달린 코일 요소, ​​라디에이터용 매달린 직선 와이어 요소, 대류 히터, 뜨거운 공기총, 라디에이터, 회전식 건조기용 포큐파인 요소.

Abstract 본 연구에서는 900°C 및 1200°C에서 질소 가스(4.6)에서 어닐링하는 동안 상업용 FeCrAl 합금(Kanthal AF)의 부식 메커니즘을 설명합니다. 총 노출 시간, 가열 속도 및 어닐링 온도를 변화시켜 등온 및 열주기 테스트를 수행했습니다. 공기 및 질소 가스에서의 산화 시험은 열중량 분석을 통해 수행되었습니다. 미세 구조는 주사 전자 현미경(SEM-EDX), 오제 전자 분광법(AES) 및 집속 이온 빔(FIB-EDX) 분석을 특징으로 합니다. 결과는 AlN 상 입자로 구성된 국부적인 지하 질화 영역의 형성을 통해 부식이 진행됨을 보여줍니다. 이는 알루미늄 활동을 감소시키고 취성 및 파편을 유발합니다. Al-질화물 형성 및 Al-산화물 스케일 성장 과정은 어닐링 온도와 가열 속도에 따라 달라집니다. FeCrAl 합금의 질화는 산소 분압이 낮은 질소 가스에서 어닐링하는 동안 산화보다 빠른 공정이며 합금 열화의 주요 원인을 나타내는 것으로 밝혀졌습니다.

소개 FeCrAl 기반 합금(Kanthal AF ®)은 고온에서 탁월한 내산화성으로 잘 알려져 있습니다. 이 우수한 특성은 표면에 열역학적으로 안정한 알루미나 스케일이 형성되어 추가 산화로부터 재료를 보호하는 것과 관련이 있습니다[1]. 뛰어난 내식성 특성에도 불구하고 FeCrAl 기반 합금으로 제조된 부품의 수명은 부품이 고온에서 열 순환에 자주 노출되는 경우 제한될 수 있습니다[2]. 그 이유 중 하나는 알루미나 스케일의 반복되는 열충격 균열 및 개질로 인해 스케일 형성 원소인 알루미늄이 합금 매트릭스 지하 영역에서 소모되기 때문입니다. 잔여 알루미늄 함량이 임계 농도 이하로 감소하면 합금은 더 이상 보호 스케일을 재형성할 수 없으며 빠르게 성장하는 철 기반 및 크롬 기반 산화물의 형성으로 인해 치명적인 이탈 산화가 발생합니다[3,4]. 주변 대기와 표면 산화물의 투과성에 따라 이는 내부 산화 또는 질화를 촉진하고 표면 아래 영역에서 원하지 않는 상의 형성을 촉진할 수 있습니다[5]. Han과 Young은 Ni Cr Al 합금을 형성하는 알루미나 스케일에서 내부 산화 및 질화의 복잡한 패턴이 특히 Al과 같은 강한 질화물 형성제를 포함하는 합금에서 공기 대기의 높은 온도에서 열 순환 중에 발생한다는 것을 보여주었습니다. 및 Ti [4]. 산화크롬 스케일은 질소 투과성이 있는 것으로 알려져 있으며 Cr2N은 하위 스케일 층 또는 내부 침전물로 형성됩니다[8,9]. 이 효과는 산화물 스케일 균열을 일으키고 질소 장벽으로서의 효율성을 감소시키는 열 순환 조건에서 더욱 심각할 것으로 예상할 수 있습니다[6]. 따라서 부식 거동은 보호 알루미나 형성/유지 관리로 이어지는 산화와 AlN 상의 형성에 의한 합금 매트릭스의 내부 질화로 이어지는 질소 유입 사이의 경쟁에 의해 좌우됩니다[6,10]. 이 영역은 합금 매트릭스에 비해 AlN 상의 열팽창이 더 높기 때문입니다[9]. FeCrAl 합금을 산소 또는 H2O 또는 CO2와 같은 다른 산소 공여체가 있는 대기에서 고온에 노출시키면 산화가 지배적인 반응이며, 알루미나 스케일이 형성됩니다. 이는 고온에서 산소 또는 질소가 투과되지 않고 내부로의 침입을 방지합니다. 합금 매트릭스. 그러나 환원 분위기(N2+H2) 및 보호 알루미나 스케일 균열에 노출되면 비보호 Cr 및 Ferich 산화물이 형성되어 국부적인 이탈 산화가 시작됩니다. 이는 페라이트 매트릭스로의 질소 확산 및 형성에 유리한 경로를 제공합니다. AlN 단계 [9]. 보호(4.6) 질소 분위기는 FeCrAl 합금의 산업적 적용에 자주 적용됩니다. 예를 들어, 보호적인 질소 분위기를 갖춘 열처리로의 저항 히터는 이러한 환경에서 FeCrAl 합금이 널리 적용되는 예입니다. 저자들은 산소 분압이 낮은 대기에서 어닐링할 때 FeCrAlY 합금의 산화 속도가 상당히 느리다고 보고했습니다[11]. 연구의 목적은 (99.996%) 질소(4.6) 가스(Messer® 사양 불순물 수준 O2 + H2O < 10ppm)에서의 어닐링이 FeCrAl 합금(Kanthal AF)의 내식성에 영향을 미치는지 여부와 어느 정도까지 영향을 미치는지 확인하는 것이었습니다. 어닐링 온도, 그 변화(열 순환) 및 가열 속도에 따라 달라집니다.