د کانتال AF الیاژ 837 ریزیسټوهم الکروم Y فیکرال الیاژ

کانتال AF د فیریټیک اوسپنې-کرومیم-المونیم الیاژ (FeCrAl الیاژ) دی چې د 1300 ° C (2370 ° F) پورې تودوخې کې کارول کیږي. دا الیاژ د غوره اکسیډیشن مقاومت او خورا ښه شکل ثبات لخوا مشخص شوی چې د عنصر اوږد ژوند پایله لري.

کان-تال AF معمولا په صنعتي بخاریو او د کور وسایلو کې د بریښنایی تودوخې عناصرو کې کارول کیږي.

د وسایلو په صنعت کې د غوښتنلیکونو مثالونه د ټوسټرونو، ویښتو وچونکو لپاره د خلاص میکا عناصرو کې، د فین هیټرونو لپاره د منحني شکل لرونکي عناصرو کې او د فایبر موصل کولو موادو باندې د خلاص کویل عناصرو په توګه د سیرامیک شیشې ټاپ هیټرونو کې په رینجونو کې، د جوش کولو پلیټونو لپاره د سیرامیک هیټرونو کې، د سیرامیک هبونو سره د پخلي پلیټونو لپاره په مولډ شوي سیرامیک فایبر باندې کویلونه، د فین هیټرونو لپاره په معطل شوي کویل عناصرو کې، د ریډیټرونو لپاره په معطل شوي مستقیم تار عناصرو کې، د کنویکشن هیټرونو کې، د ګرمې هوا ټوپکونو لپاره د خنزیر عناصرو کې، ریډیټرونو، ټمبل وچونکو کې.

لنډیز په دې څیړنه کې، د نایتروجن ګاز (۴.۶) کې د انیل کولو پرمهال د سوداګریز FeCrAl الیاژ (کانتال AF) د زنګ وهلو میکانیزم په ۹۰۰ درجو سانتي ګراد او ۱۲۰۰ درجو سانتي ګراد کې بیان شوی. د مختلفو ټول افشا کیدو وختونو، د تودوخې نرخونو، او د انیل کولو تودوخې سره ایزوترمل او ترمو-سایکلیک ازموینې ترسره شوې. په هوا او نایتروجن ګاز کې د اکسیډیشن ازموینه د ترموګراویمیتریک تحلیل لخوا ترسره شوه. مایکرو جوړښت د سکین کولو الکترون مایکروسکوپي (SEM-EDX)، اوګر الکترون سپیکٹروسکوپي (AES)، او متمرکز آیون بیم (FIB-EDX) تحلیل لخوا مشخص شوی. پایلې ښیې چې د زنګ وهلو پرمختګ د ځایی شوي فرعي سطحې نایټریډیشن سیمو د جوړولو له لارې ترسره کیږي، چې د AlN مرحلې ذراتو څخه جوړ شوي، کوم چې د المونیم فعالیت کموي او د خړوبیدو او توییدو لامل کیږي. د ال نایټرایډ جوړښت او د ال اکسایډ پیمانه ودې پروسې د انیل کولو تودوخې او د تودوخې نرخ پورې اړه لري. دا وموندل شوه چې د FeCrAl الیاژ نایټریډیشن د نایټروجن ګاز کې د انیل کولو پرمهال د اکسیډیشن په پرتله ګړندی پروسه ده چې د ټیټ اکسیجن جزوي فشار سره وي او د الیاژ د تخریب اصلي لامل استازیتوب کوي.

د FeCrAl پر بنسټ الیاژونه (Kanthal AF ®) د لوړې تودوخې په وړاندې د دوی د غوره اکسیډیشن مقاومت لپاره ښه پیژندل شوي دي. دا غوره ملکیت په سطحه د ترموډینامیک پلوه مستحکم الومینا پیمانه رامینځته کیدو پورې اړه لري، کوم چې مواد د نورو اکسیډیشن څخه ساتي [1]. د غوره زنګ مقاومت ملکیتونو سره سره، د FeCrAl پر بنسټ الیاژونو څخه جوړ شوي اجزاو ژوند محدود کیدی شي که چیرې برخې په مکرر ډول د لوړې تودوخې په جریان کې د تودوخې سایکلینګ سره مخ شي [2]. د دې یو دلیل دا دی چې د پیمانه جوړونکي عنصر، المونیم، د الیاژ میټریکس کې د فرعي سطحې په ساحه کې مصرف کیږي د ترمو شاک د تکرار او د الومینا پیمانه اصلاح کولو له امله. که چیرې د المونیم پاتې مینځپانګه د مهم غلظت لاندې راټیټه شي، الیاژ نور نشي کولی محافظتي پیمانه اصلاح کړي، چې په پایله کې د ګړندي وده کونکي اوسپنې پر بنسټ او کرومیم پر بنسټ اکسایډونو رامینځته کیدو له امله د ویجاړونکي ماتیدونکي اکسیډیشن لامل کیږي [3,4]. د سطحې اکسایډونو شاوخوا فضا او د نفوذ وړتیا پورې اړه لري دا کولی شي نور داخلي اکسیډیشن یا نایټریډیشن او د فرعي سطحې په سیمه کې د ناغوښتل شوي مرحلو رامینځته کول اسانه کړي [5]. هان او ینګ ښودلې چې د ایلومینا پیمانه کې چې د Ni Cr Al الیاژونه جوړوي، د داخلي اکسیډیشن او نایټریډیشن یوه پیچلې نمونه د تودوخې سایکلینګ په جریان کې د هوا په اتموسفیر کې په لوړه تودوخه کې رامینځته کیږي، په ځانګړي توګه په هغو الیاژونو کې چې د نایټرایډ قوي فارمرونه لکه Al او Ti لري [4]. د کرومیم اکسایډ پیمانه د نایټرایډ نفوذ وړ پیژندل کیږي، او Cr2 N یا د فرعي پیمانه طبقې په توګه یا د داخلي وریدو په توګه جوړوي [8,9]. دا اغیزه تمه کیدی شي چې د تودوخې سایکلینګ شرایطو لاندې ډیر شدید وي چې د اکسیډ پیمانه درزیدو لامل کیږي او د نایتروجن په وړاندې د خنډ په توګه د هغې اغیزمنتوب کموي [6]. د زنګ وهلو چلند پدې توګه د اکسیډیشن ترمنځ سیالۍ لخوا اداره کیږي، کوم چې د محافظتي ایلومینا جوړښت/ساتنې لامل کیږي، او د نایتروجن ننوتل د AlN مرحلې [6,10] په جوړولو سره د الیاژ میټریکس داخلي نایټریډیشن لامل کیږي، کوم چې د الیاژ میټریکس په پرتله د AlN مرحلې د لوړې تودوخې پراختیا له امله د دې سیمې د توزیع لامل کیږي [9]. کله چې د اکسیجن یا نورو اکسیجن ډونرانو لکه H2O یا CO2 سره په اتموسفیر کې د FeCrAl الیاژونه لوړې تودوخې ته ښکاره شي، اکسیډیشن غالب تعامل دی، او د ایلومینا پیمانه جوړوي، کوم چې په لوړه تودوخه کې د اکسیجن یا نایتروجن لپاره ناپیژندل کیږي او د الیاژ میټریکس ته د دوی د ننوتلو په وړاندې محافظت چمتو کوي. مګر، که چیرې د کمولو اتموسفیر (N2+H2)، او محافظتي ایلومینا پیمانه درز سره مخ شي، نو سیمه ایز ماتیدونکی اکسیډیشن د غیر محافظتي Cr او Ferich اکسایډونو په جوړولو سره پیل کیږي، کوم چې د فیریټیک میټریکس کې د نایتروجن خپریدو او د AlN مرحلې جوړولو لپاره مناسب لاره چمتو کوي [9]. محافظتي (4.6) نایتروجن اتموسفیر په مکرر ډول د FeCrAl الیاژونو صنعتي غوښتنلیک کې کارول کیږي. د مثال په توګه، د تودوخې درملنې فرنسونو کې د مقاومت هیټرونه چې د محافظتي نایتروجن اتموسفیر سره په داسې چاپیریال کې د FeCrAl الیاژونو پراخه غوښتنلیک یوه بیلګه ده. لیکوالان راپور ورکوي چې د FeCrAlY الیاژونو د اکسیډیشن کچه د پام وړ ورو ده کله چې د ټیټ اکسیجن جزوي فشارونو سره په فضا کې انیل کول [11]. د مطالعې موخه دا وه چې معلومه کړي چې ایا په (99.996٪) نایتروجن (4.6) ګاز (Messer® spec. د ناپاکۍ کچه O2 + H2O < 10 ppm) کې انیل کول د FeCrAl الیاژ (Kanthal AF) د زنګ مقاومت اغیزه کوي او تر کومه حده دا د انیل کولو تودوخې، د هغې توپیر (تودوخې سایکلینګ)، او د تودوخې نرخ پورې اړه لري.