Kanthal-AF-Legierung 837 resistohm Alchrom Y-Fekrallegierung

Kan-thal AF wird typischerweise in elektrischen Heizelementen in Industrieöfen und Haushaltsgeräten verwendet.

Beispiele für Anwendungen in der Geräteindustrie sind offene Glimmelemente für Toaster, Haartrockner,in Meanderformen für Lüfterheizungen und als offene Spulen für Glasfaser-Dämmstoffe in Keramik-Glas-Oberheizungen, in Keramikheizungen für Kochplatten, Spulen auf geformter Keramikfaser für Kochplatten mit Keramikkocherplatten, in aufgehängten Spulen für Lüfterheizungen,mit einer Breite von nicht mehr als 50 mm,, Konvektionsheizungen, in Stachelschweinelementen für Heißluftgewehre, Heizkörper, Trockner.

Zusammenfassung In der vorliegenden Studie wird der Korrosionsmechanismus der handelsüblichen FeCrAl-Legierung (Kanthal AF) während der Glühen in Stickstoffgas (4.6) bei 900 °C und 1200 °C beschrieben.Isothermische und thermozyklische Prüfungen mit unterschiedlichen GesamtbelastungszeitenBei der Prüfung der Temperaturen wurden die Temperaturen der Erhitzung und des Glühen durchgeführt, die Oxidationsprüfung in Luft und Stickstoffgas durch Thermogravimetrie durchgeführt.Die Mikrostruktur wird durch Scanning-Elektronenmikroskopie (SEM-EDX) charakterisiert, Auger-Elektronspektroskopie (AES) und fokussierte Ionenstrahl-Analyse (FIB-EDX).Die Ergebnisse zeigen, daß die Korrosionsprogression durch die Bildung lokalisierter Untergrundnitrationsregionen erfolgt., bestehend aus AlN-Phasepartikeln, die die Aluminiumaktivität reduzieren und zu Zerbrechlichkeit und Spallation führen.Die Prozesse der Alnitridbildung und des Al-Oxid-Skalenwachstums hängen von der Glühtemperatur und der Erwärmungsgeschwindigkeit ab. It was found that nitridation of the FeCrAl alloy is a faster process than oxidation during annealing in a nitrogen gas with low oxygen partial pressure and represents the main cause of alloy degradation.

Einführung FeCrAl-®-basierte Legierungen (Kanthal AF ®) sind bekannt für ihre überlegene Oxidationsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen.Diese ausgezeichnete Eigenschaft hängt mit der Bildung thermodynamisch stabiler Aluminiumoxid-Schale an der Oberfläche zusammen., wodurch das Material vor weiterer Oxidation geschützt wird [1].die Lebensdauer der aus FeCrAl-basierten Legierungen hergestellten Bauteile kann eingeschränkt werden, wenn die Teile häufig einem thermischen Kreislauf bei erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind [2]Einer der Gründe hierfür ist, daß das Skalenformelement AluminiumVerbraucht wird in der Legierungsmatrix im Untergrundbereich durch das wiederholte thermo-shock-Krecken und Reformieren der Aluminiumoxid-SkalaWenn der verbleibende Aluminiumgehalt unter die kritische Konzentration fällt, kann die Legierung die Schutzskala nicht mehr reformieren.mit dem Ergebnis einer katastrophalen Oxidation durch die Bildung von schnell wachsenden Eisen- und Chrom-basierten Oxiden [3,4].Abhängig von der Umgebung und der Durchlässigkeit der Oberflächenoxide kann dies eine weitere interne Oxidation oder Nitrierung und die Bildung unerwünschter Phasen im Untergrund erleichtern [5]Han und Young haben gezeigt, daß sich in der Aluminium-Skala, die Ni-Cr-Al-Legierungen bildet, ein komplexes Muster der inneren Oxidation und Nitrierung entwickelt [6,7] während des thermischen Kreislaufs bei erhöhten Temperaturen in einer Luftatmosphäre, insbesondere in Legierungen, die starke Nitridformatoren wie Al und Ti enthalten [4]. Chrom-Oxid-Schuppen sind als stickstoffdurchlässig bekannt,und Cr2 N bildet sich entweder als Unterschicht oder als inneres Niederschlag [8].Diese Wirkung ist unter thermischen Zyklusbedingungen, die zu einem Riss der Oxidskalen führen und die Wirksamkeit als Barriere gegen Stickstoff reduzieren, voraussichtlich schwerwiegender [6].Das Korrosionsverhalten wird somit durch den Wettbewerb zwischen Oxidation und, was zu einer schützenden Aluminiumoxidbildung/Wartung und einem Stickstoffzugang führt, der zu einer inneren Nitrierung der Legierungsmatrix durch Bildung einer AlN-Phase führt [6,10],die zu einer Spallation dieser Region führt, da die thermische Ausdehnung der AlN-Phase im Vergleich zur Legierungsmatrix höher ist [9]Bei der Exposition von FeCrAl-Legierungen bei hohen Temperaturen in Atmosphären mit Sauerstoff oder anderen Sauerstoffspendern wie H2O oder CO2 ist die Oxidation die vorherrschende Reaktion, und Aluminiumblattformschalen entstehen.mit einem Gehalt an Kohlenwasserstoffen von mehr als 10 GHT,Bei Exposition gegenüber einer Reduktionsatmosphäre (N2+H2) und einem schützenden Aluminiumoxid-Riss beginnt jedoch eine lokale Oxidation durch die Bildung nicht schützender Cr- und Ferich-Oxide.die einen günstigen Weg für die Stickstoffdiffusion in die ferritische Matrix und die Bildung der AlN-Phase bieten [9]Die schützende Stickstoffatmosphäre (4.6) wird häufig in der industriellen Anwendung von FeCrAl-Legierungen angewendet.Widerstandsheizungen in Wärmebehandlungsöfen mit einer schützenden Stickstoffatmosphäre sind ein Beispiel für die weit verbreitete Anwendung von FeCrAl-Legierungen in einer solchen Umgebung.Die Autoren berichten, daß die Oxidationsgeschwindigkeit der FeCrAlY-Legierungen bei der Glühen in einer Atmosphäre mit niedrigem Sauerstoff-Teildruck erheblich langsamer ist [11].Ziel der Studie war es, zu ermitteln, ob das Glühen in (99.996%) Stickstoffgas (4.6) (Messer®-Spezifikationen Unreinheitsgehalt O2 + H2O < 10 ppm) beeinflusst die Korrosionsbeständigkeit der FeCrAl-Legierung (Kanthal AF) und inwieweit hängt sie von der Glühtemperatur ab,seine Variation (Wärmezyklus), und Heizrate.