យ៉ាន់ស្ព័រ Kanthal AF 837 resistohm alchrome Y fecral alloy

Kanthal AF គឺជាលោហៈធាតុ ferritic ដែក-ក្រូមីញ៉ូម-អាលុយមីញ៉ូម (FeCrAl alloy) សម្រាប់ប្រើប្រាស់នៅសីតុណ្ហភាពរហូតដល់ 1300°C (2370°F)។ យ៉ាន់ស្ព័រត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយភាពធន់ទ្រាំអុកស៊ីតកម្មដ៏ល្អឥតខ្ចោះនិងស្ថេរភាពទម្រង់ដ៏ល្អដែលបណ្តាលឱ្យមានអាយុកាលយូរនៃធាតុ។

Kan-thal AF ជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅក្នុងធាតុកំដៅអគ្គិសនីនៅក្នុងឡឧស្សាហកម្ម និងឧបករណ៍ប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះ។

ឧទាហរណ៏នៃកម្មវិធីនៅក្នុងឧស្សាហកម្មឧបករណ៍គឺនៅក្នុងធាតុ mica បើកចំហសម្រាប់ toasters, ម៉ាស៊ីនសម្ងួតសក់ នៅក្នុងធាតុរាង meander សម្រាប់ heaters កង្ហារ និងជាធាតុ coil បើកចំហនៅលើ fiber insulating material នៅក្នុង ceramic glass top heaters នៅក្នុងជួរ, in ceramic heaters for boiling plates, coils នៅលើជាតិសរសៃសេរ៉ាមិចដែលបានធ្វើផ្សិតសម្រាប់ចានចម្អិនអាហារជាមួយនឹងចង្រ្កានសេរ៉ាមិច នៅក្នុងធាតុរមូរព្យួរសម្រាប់ឧបករណ៍កម្តៅកង្ហារ នៅក្នុងធាតុខ្សែត្រង់ដែលផ្អាកសម្រាប់វិទ្យុសកម្ម ឧបករណ៍កម្តៅ convection នៅក្នុងធាតុ porcupine សម្រាប់កាំភ្លើងខ្យល់ក្តៅ វិទ្យុសកម្ម ម៉ាស៊ីនសម្ងួត។

អរូបី នៅក្នុងការសិក្សាបច្ចុប្បន្ន យន្តការច្រេះនៃលោហៈធាតុ FeCrAl ពាណិជ្ជកម្ម (Kanthal AF) ក្នុងអំឡុងពេល annealing នៅក្នុងឧស្ម័នអាសូត (4.6) នៅ 900 ° C និង 1200 ° C ត្រូវបានគូសបញ្ជាក់។ ការធ្វើតេស្ត Isothermal និង Thermo-Cyclic ជាមួយនឹងពេលវេលានៃការប៉ះពាល់សរុប អត្រាកំដៅ និងសីតុណ្ហភាពនៃការបន្ទោរបង់ផ្សេងៗគ្នាត្រូវបានអនុវត្ត។ ការធ្វើតេស្តអុកស៊ីតកម្មនៅក្នុងខ្យល់និងឧស្ម័នអាសូតត្រូវបានអនុវត្តដោយការវិភាគ thermogravimetric ។ រចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការស្កែនមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង (SEM-EDX), Auger electron spectroscopy (AES) និងការវិភាគកាំរស្មីអ៊ីយ៉ុងផ្តោត (FIB-EDX) ។ លទ្ធផលបង្ហាញថាការវិវត្តនៃការ corrosion កើតឡើងតាមរយៈការបង្កើតតំបន់ nitridation subsurface ដែលបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្ម ផ្សំឡើងដោយភាគល្អិតដំណាក់កាល AlN ដែលកាត់បន្ថយសកម្មភាពអាលុយមីញ៉ូម និងបណ្តាលឱ្យមានស្នាមប្រេះ និងហុយ។ ដំណើរការនៃការបង្កើតអាល់នីទ្រីត និងការលូតលាស់មាត្រដ្ឋានអាល់អុកស៊ីត អាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព និងអត្រាកំដៅ។ វាត្រូវបានគេរកឃើញថា nitridation នៃ alloy FeCrAl គឺជាដំណើរការលឿនជាងការកត់សុីក្នុងអំឡុងពេល annealing នៅក្នុងឧស្ម័នអាសូតជាមួយនឹងសម្ពាធផ្នែកអុកស៊ីសែនទាបនិងតំណាងឱ្យមូលហេតុចម្បងនៃការ degradation alloy ។

សេចក្តីណែនាំ FeCrAl - យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើ (Kanthal AF ®) ត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់សម្រាប់ភាពធន់ទ្រាំអុកស៊ីតកម្មដ៏ប្រសើររបស់ពួកគេនៅសីតុណ្ហភាពកើនឡើង។ ទ្រព្យសម្បត្តិដ៏ល្អឥតខ្ចោះនេះគឺទាក់ទងទៅនឹងការបង្កើតមាត្រដ្ឋានអាលុយមីញ៉ូដែលមានស្ថេរភាពតាមបែបទែម៉ូឌីណាមិកនៅលើផ្ទៃដែលការពារសម្ភារៈប្រឆាំងនឹងអុកស៊ីតកម្មបន្ថែមទៀត [1] ។ ថ្វីបើមានលក្ខណៈសម្បត្តិធន់នឹងការច្រេះខ្លាំងក៏ដោយ អាយុកាលនៃសមាសធាតុដែលផលិតពីយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើ FeCrAl អាចត្រូវបានកំណត់ប្រសិនបើផ្នែកត្រូវបានប៉ះពាល់ជាញឹកញាប់ទៅនឹងការជិះកង់កម្ដៅនៅសីតុណ្ហភាពកើនឡើង [2] ។ ហេតុផលមួយក្នុងចំណោមហេតុផលទាំងនេះគឺដោយសារធាតុបង្កើតមាត្រដ្ឋាន អាលុយមីញ៉ូម ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ក្នុងម៉ាទ្រីសយ៉ាន់ស្ព័រ នៅតំបន់ផ្ទៃក្រោម ដោយសារតែការបំបែកកម្ដៅ និងការធ្វើកំណែទម្រង់នៃមាត្រដ្ឋានអាលុយមីញ៉ូម។ ប្រសិនបើបរិមាណអាលុយមីញ៉ូមដែលនៅសេសសល់មានការថយចុះនៅក្រោមកំហាប់សំខាន់ យ៉ាន់ស្ព័រមិនអាចធ្វើកំណែទម្រង់កម្រិតការពារទៀតទេ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបំបែកអុកស៊ីតកម្មដ៏មហន្តរាយដោយការបង្កើតអុកស៊ីដដែលមានមូលដ្ឋានលើដែក និងក្រូមីញ៉ូមដែលកំពុងលូតលាស់យ៉ាងឆាប់រហ័ស [3,4] ។ អាស្រ័យលើបរិយាកាសជុំវិញ និងការជ្រាបចូលនៃអុកស៊ីដលើផ្ទៃ នេះអាចជួយសម្រួលដល់ការកត់សុីខាងក្នុងបន្ថែម ឬ nitridation និងការបង្កើតដំណាក់កាលដែលមិនចង់បាននៅក្នុងតំបន់រង [5] ។ Han និង Young បានបង្ហាញថានៅក្នុងមាត្រដ្ឋាន alumina បង្កើតជាយ៉ាន់ស្ព័រ Ni Cr Al លំនាំស្មុគស្មាញនៃការកត់សុីខាងក្នុង និង nitridation កើតឡើង [6,7] កំឡុងពេលជិះកង់កម្ដៅនៅសីតុណ្ហភាពកើនឡើងក្នុងបរិយាកាសខ្យល់ ជាពិសេសនៅក្នុងយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានសារធាតុ nitride ខ្លាំងដូចជា Al និង Ti [4] ។ មាត្រដ្ឋានអុកស៊ីដ Chromium ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាអាសូតដែលអាចជ្រាបចូលបាន ហើយ Cr2 N បង្កើតជាស្រទាប់រង ឬជាទឹកភ្លៀងខាងក្នុង [8,9] ។ ឥទ្ធិពលនេះអាចត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការជិះកង់កម្ដៅដែលនាំទៅដល់ការបំបែកខ្នាតអុកស៊ីត និងកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពរបស់វាដែលជារបាំងសម្រាប់អាសូត [6] ។ ឥរិយាបថច្រេះត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការប្រកួតប្រជែងរវាងអុកស៊ីតកម្មដែលនាំទៅដល់ការបង្កើត/ថែទាំអាលុយមីញ៉ូការពារ និងការបញ្ចូលអាសូតដែលនាំទៅដល់នីទ្រីតខាងក្នុងនៃម៉ាទ្រីសយ៉ាន់ស្ព័រដោយការបង្កើតដំណាក់កាល AlN [6,10] ដែលនាំទៅដល់ការរីករាលដាលនៃ តំបន់នោះដោយសារតែការពង្រីកកំដៅខ្ពស់ជាងនៃដំណាក់កាល AlN បើប្រៀបធៀបទៅនឹងម៉ាទ្រីស alloy [9] ។ នៅពេលបញ្ចោញលោហៈធាតុ FeCrAl ទៅនឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ក្នុងបរិយាកាសជាមួយអុកស៊ីសែន ឬអ្នកផ្តល់អុកស៊ីសែនផ្សេងទៀតដូចជា H2O ឬ CO2 អុកស៊ីតកម្មគឺជាប្រតិកម្មដែលមានឥទ្ធិពល ហើយទម្រង់មាត្រដ្ឋាន alumina ដែលមិនអាចជ្រាបចូលបានទៅនឹងអុកស៊ីហ្សែន ឬអាសូតនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងផ្តល់ការការពារប្រឆាំងនឹងការជ្រៀតចូលរបស់ពួកគេទៅក្នុងបរិយាកាស។ ម៉ាទ្រីស alloy ។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹងបរិយាកាសកាត់បន្ថយ (N2+H2) និងការបង្ក្រាបមាត្រដ្ឋានអាលុយមីញ៉ូមការពារ ការកត់សុីបំបែកក្នុងតំបន់ចាប់ផ្តើមដោយការបង្កើតអុកស៊ីដ Cr និង Ferich ដែលមិនការពារ ដែលផ្តល់ផ្លូវអំណោយផលសម្រាប់ការសាយភាយអាសូតទៅក្នុងម៉ាទ្រីស ferritic និងការបង្កើត។ នៃដំណាក់កាល AlN [9] ។ បរិយាកាសអាសូតការពារ (4.6) ត្រូវបានអនុវត្តជាញឹកញាប់នៅក្នុងការអនុវត្តឧស្សាហកម្មនៃយ៉ាន់ស្ព័រ FeCrAl ។ ជាឧទាហរណ៍ ឧបករណ៍កំដៅធន់ទ្រាំនឹងកំដៅក្នុងចង្រ្កានកំដៅដែលមានបរិយាកាសអាសូតការពារគឺជាឧទាហរណ៍នៃការអនុវត្តយ៉ាងទូលំទូលាយនៃយ៉ាន់ស្ព័រ FeCrAl នៅក្នុងបរិយាកាសបែបនេះ។ អ្នកនិពន្ធបានរាយការណ៍ថា អត្រាអុកស៊ីតកម្មនៃយ៉ាន់ស្ព័រ FeCrAlY គឺមានភាពយឺតយ៉ាវខ្លាំងនៅពេលដែល annealing នៅក្នុងបរិយាកាសដែលមានសម្ពាធផ្នែកអុកស៊ីសែនទាប [11] ។ គោលបំណងនៃការសិក្សាគឺដើម្បីកំណត់ថាតើការ annealing នៅក្នុង (99.996%) អាសូត (4.6) ឧស្ម័ន (Messer® spec ។ កម្រិតមិនបរិសុទ្ធ O2 + H2O < 10 ppm) ប៉ះពាល់ដល់ភាពធន់ទ្រាំ corrosion នៃ alloy FeCrAl (Kanthal AF) និងកម្រិតណាដែលវាអាស្រ័យ។ នៅលើសីតុណ្ហភាព annealing បំរែបំរួលរបស់វា (កំដៅ - ជិះកង់) និងអត្រាកំដៅ។