FeCrAl 합금은 전기 가열 분야에서 매우 흔하게 사용됩니다.

많은 장점이 있는 만큼 당연히 단점도 있으니, 함께 살펴보도록 하겠습니다.

장점:

1. 대기 중 사용 온도가 높습니다.

철-크롬-알루미늄 전해 합금에 사용되는 HRE 합금의 최대 사용 온도는 1400℃에 달할 수 있으며, 니켈-크롬 전해 합금에 사용되는 Cr20Ni80 합금의 최대 사용 온도는 1200℃에 달할 수 있습니다.

2. 긴 수명

대기 중 동일한 고온 환경에서 Fe-Cr-Al 소자의 수명은 Ni-Cr 소자보다 2~4배 더 길 수 있습니다.

3. 높은 표면 부하

Fe-Cr-Al 합금은 높은 사용 온도와 긴 수명을 허용하기 때문에 부품 표면 부하를 높일 수 있으며, 이는 온도 상승 속도를 높일 뿐만 아니라 합금 재료도 절약해 줍니다.

4. 우수한 산화 저항성

Fe-Cr-Al 합금 표면에 형성된 Al2O3 산화막은 치밀한 구조를 가지며 기판과의 접착력이 우수하고 비산으로 인한 오염 발생 가능성이 낮습니다. 또한, Al2O3는 높은 비저항과 융점을 가지고 있어 산화 저항성이 뛰어납니다. 침탄 저항성 역시 Ni-Cr 합금 표면에 형성된 Cr2O3보다 우수합니다.

5. 비중이 낮음

Fe-Cr-Al 합금의 비중은 Ni-Cr 합금보다 작으므로 동일한 부품을 제조할 때 Ni-Cr 합금보다 Fe-Cr-Al 합금을 사용하는 것이 더 경제적입니다.

6. 높은 저항률

Fe-Cr-Al 합금의 비저항은 Ni-Cr 합금보다 높기 때문에 부품 설계 시 더 큰 합금 소재를 선택할 수 있어 부품 수명 연장에 유리하며, 특히 정밀 합금선에 효과적입니다. 동일한 규격의 소재를 선택할 경우 비저항이 높을수록 소재를 절약할 수 있고, 용광로 내 부품의 위치도 작아집니다. 또한, Fe-Cr-Al 합금의 비저항은 Ni-Cr 합금에 비해 냉간 가공 및 열처리에 덜 민감합니다.

7. 우수한 황 저항성

철, 크롬, 알루미늄은 황을 함유한 대기에 대한 내식성이 우수하며, 표면이 황 함유 물질로 오염될 경우 니켈과 크롬은 심각하게 부식됩니다.

8. 저렴한 가격

철-크롬-알루미늄 합금은 희귀 원소인 니켈을 함유하지 않기 때문에 니켈-크롬 합금보다 훨씬 저렴합니다.

단점:

1. 고온에서 강도가 낮음

이 재료의 가소성은 온도가 상승함에 따라 증가합니다. 온도가 1000℃를 넘으면 재료는 자체 무게로 인해 서서히 늘어나면서 부품이 변형됩니다.

2. 쉽게 부서짐

고온에서 장시간 사용 후 용광로에서 냉각시키면 결정립이 성장하면서 취성이 생기고, 차가운 상태에서는 구부릴 수 없게 됩니다.

3. 자석

페크랄 합금은 600°C 이상에서 비자성을 띨 것입니다.

4. 내식성이 니켈-크롬 합금보다 약합니다.

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