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 ceramics top heaters in ranges, in ceramic heaters for boiling plates, coils on molded ceramic fiber for cooking plate with ceramic hobs, in suspended coil elements for fan heaters, in suspended heaters ធាតុ 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] ដែលនាំទៅដល់ការរីករាលដាលនៃតំបន់នោះដោយសារតែការពង្រីកកម្ដៅខ្ពស់ជាងនៃដំណាក់កាល AlN បើប្រៀបធៀបទៅនឹងម៉ាទ្រីសយ៉ាន់ស្ព័រ [9] ។ នៅពេលបញ្ចេញយ៉ាន់ស្ព័រ FeCrAl ទៅនឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ក្នុងបរិយាកាសជាមួយអុកស៊ីសែន ឬអ្នកផ្តល់អុកស៊ីសែនផ្សេងទៀតដូចជា H2O ឬ CO2 អុកស៊ីតកម្មគឺជាប្រតិកម្មដែលមានឥទ្ធិពល ហើយទម្រង់មាត្រដ្ឋាន alumina ដែលមិនអាចជ្រាបចូលអុកស៊ីហ្សែន ឬអាសូតនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងផ្តល់ការការពារប្រឆាំងនឹងការជ្រៀតចូលទៅក្នុងម៉ាទ្រីសយ៉ាន់ស្ព័រ។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹងបរិយាកាសកាត់បន្ថយ (N2+H2) និងការបង្ក្រាបមាត្រដ្ឋានអាលុយមីញ៉ូមការពារ ការកត់សុីបំបែកក្នុងតំបន់ចាប់ផ្តើមដោយការបង្កើតអុកស៊ីដ Cr និង Ferich ដែលមិនការពារ ដែលផ្តល់នូវផ្លូវអំណោយផលសម្រាប់ការសាយភាយអាសូតទៅក្នុងម៉ាទ្រីស ferritic និងការបង្កើតដំណាក់កាល 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 ។ កម្រិតភាពមិនបរិសុទ្ធ O2 + H2O < 10 ppm) ប៉ះពាល់ដល់ភាពធន់ទ្រាំ corrosion នៃ alloy FeCrAl (Kanthal AF) និងកម្រិតណាដែលវាអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព annealing ការប្រែប្រួលរបស់វា (ការឡើងកំដៅ) និងអត្រាកំដៅ។