Liga Kanthal AF 837 resistivohmios alcromo Y liga fecral

Kanthal AF é unha aliaxe ferrítica de ferro-cromo-aluminio (aliaxe FeCrAl) para uso a temperaturas de ata 1300 °C (2370 °F). A aliaxe caracterízase por unha excelente resistencia á oxidación e unha moi boa estabilidade de forma, o que resulta nunha longa vida útil do elemento.

O Kan-thal AF úsase normalmente en elementos de calefacción eléctrica en fornos industriais e electrodomésticos.

Exemplos de aplicacións na industria dos electrodomésticos son elementos de mica abertos para torradoras, secadores de pelo, elementos en forma de meandro para quentadores de ventilador e como elementos de serpentín aberto en material illante de fibra en quentadores de vitrocerámica en fogóns, en quentadores cerámicos para placas de ebulición, serpentíns en fibra cerámica moldeada para placas de cocción con placas cerámicas, en elementos de serpentín suspendidos para quentadores de ventilador, en elementos de arame recto suspendidos para radiadores, quentadores de convección, en elementos de porco para pistolas de aire quente, radiadores e secadoras.

Resumo No presente estudo, descríbese o mecanismo de corrosión da aliaxe comercial de FeCrAl (Kanthal AF) durante o recocido en gas nitróxeno (4.6) a 900 °C e 1200 °C. Realizáronse probas isotérmicas e termocíclicas con tempos de exposición totais, velocidades de quentamento e temperaturas de recocido variables. As probas de oxidación en aire e gas nitróxeno realizáronse mediante análise termogravimétrica. A microestrutura caracterízase por microscopía electrónica de varrido (SEM-EDX), espectroscopía electrónica Auger (AES) e análise de feixe de ións enfocado (FIB-EDX). Os resultados mostran que a progresión da corrosión ten lugar a través da formación de rexións de nitridación localizadas subsuperficiais, compostas por partículas de fase de AlN, o que reduce a actividade do aluminio e provoca fragilización e espalación. Os procesos de formación de nitruro de Al e crecemento da incrustación de óxido de Al dependen da temperatura de recocido e da velocidade de quentamento. Descubriuse que a nitridación da aliaxe de FeCrAl é un proceso máis rápido que a oxidación durante o recocido nun gas nitróxeno con baixa presión parcial de osíxeno e representa a principal causa da degradación da aliaxe.

Introdución As aliaxes baseadas en FeCrAl (Kanthal AF ®) son coñecidas pola súa resistencia superior á oxidación a temperaturas elevadas. Esta excelente propiedade está relacionada coa formación de incrustacións de alúmina termodinamicamente estables na superficie, o que protexe o material contra unha maior oxidación [1]. A pesar das propiedades superiores de resistencia á corrosión, a vida útil dos compoñentes fabricados con aliaxes baseadas en FeCrAl pode verse limitada se as pezas se expoñen con frecuencia a ciclos térmicos a temperaturas elevadas [2]. Unha das razóns disto é que o elemento formador de incrustacións, o aluminio, consúmese na matriz da aliaxe na área subsuperficial debido ás repetidas fisuras e reformas por choque térmico das incrustacións de alúmina. Se o contido de aluminio restante diminúe por debaixo da concentración crítica, a aliaxe xa non pode reformar a incrustación protectora, o que resulta nunha oxidación por ruptura catastrófica pola formación de óxidos de ferro e cromo de crecemento rápido [3,4]. Dependendo da atmosfera circundante e da permeabilidade dos óxidos superficiais, isto pode facilitar unha maior oxidación interna ou nitridación e a formación de fases non desexadas na rexión subsuperficial [5]. Han e Young demostraron que nas aliaxes de Ni-Cr-Al que forman incrustacións de alúmina, desenvólvese un patrón complexo de oxidación interna e nitridación [6,7] durante os ciclos térmicos a temperaturas elevadas nunha atmosfera de aire, especialmente en aliaxes que conteñen fortes formadores de nitruros como o Al e o Ti [4]. Sábese que as incrustacións de óxido de cromo son permeables ao nitróxeno, e o Cr2N fórmase como unha subcapa ou como precipitado interno [8,9]. Espérase que este efecto sexa máis grave en condicións de ciclos térmicos, o que leva á formación de fisuras nas incrustacións de óxido e á redución da súa eficacia como barreira para o nitróxeno [6]. Polo tanto, o comportamento á corrosión réxese pola competencia entre a oxidación, que leva á formación/mantemento de alúmina protectora, e a entrada de nitróxeno que leva á nitridación interna da matriz da aliaxe mediante a formación da fase AlN [6,10], o que leva á espalación desa rexión debido á maior expansión térmica da fase AlN en comparación coa matriz da aliaxe [9]. Ao expoñer aliaxes de FeCrAl a altas temperaturas en atmosferas con osíxeno ou outros doadores de osíxeno como H2O ou CO2, a oxidación é a reacción dominante e fórmase incrustación de alúmina, que é impermeable ao osíxeno ou ao nitróxeno a temperaturas elevadas e proporciona protección contra a súa intrusión na matriz da aliaxe. Pero, se se expón a unha atmosfera de redución (N2+H2) e a unha greta protectora na incrustación de alúmina, comeza unha oxidación local por ruptura coa formación de óxidos de Cr e Ferich non protectores, que proporcionan unha vía favorable para a difusión de nitróxeno na matriz ferrítica e a formación da fase AlN [9]. A atmosfera protectora de nitróxeno (4.6) aplícase con frecuencia na aplicación industrial das aliaxes de FeCrAl. Por exemplo, os quentadores de resistencia en fornos de tratamento térmico cunha atmosfera protectora de nitróxeno son un exemplo da aplicación xeneralizada das aliaxes de FeCrAl nun ambiente deste tipo. Os autores informan de que a velocidade de oxidación das aliaxes de FeCrAlY é considerablemente máis lenta cando se recocen nunha atmosfera con baixas presións parciais de osíxeno [11]. O obxectivo do estudo foi determinar se o recocido en gas nitróxeno (4,6) ao 99,996 %) (nivel de impurezas O2 + H2O segundo as especificacións de Messer®) afecta á resistencia á corrosión da aliaxe de FeCrAl (Kanthal AF) e en que medida depende da temperatura de recocido, a súa variación (ciclos térmicos) e a velocidade de quentamento.