కాంతల్ AF మిశ్రమం 837 రెసిస్టోమ్ ఆల్క్రోమ్ Y ఫెక్రల్ మిశ్రమం

కాంతల్ AF అనేది 1300°C (2370°F) వరకు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉపయోగించడానికి ఫెర్రిటిక్ ఐరన్-క్రోమియం-అల్యూమినియం మిశ్రమం (FeCrAl మిశ్రమం). మిశ్రమం అద్భుతమైన ఆక్సీకరణ నిరోధకత మరియు చాలా మంచి ఫారమ్ స్థిరత్వం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది, దీని ఫలితంగా దీర్ఘకాల మూలకం ఉంటుంది.

కాన్-థాల్ AF సాధారణంగా పారిశ్రామిక ఫర్నేసులు మరియు గృహోపకరణాలలో ఎలక్ట్రికల్ హీటింగ్ ఎలిమెంట్స్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది.

టోస్టర్లు, హెయిర్ డ్రైయర్‌ల కోసం ఓపెన్ మైకా ఎలిమెంట్స్‌లో, ఫ్యాన్ హీటర్‌ల కోసం మెండర్ ఆకారంలో ఉండే ఎలిమెంట్‌లలో మరియు ఫైబర్ ఇన్సులేటింగ్ మెటీరియల్‌పై ఓపెన్ కాయిల్ ఎలిమెంట్స్‌లో సిరామిక్ గ్లాస్ టాప్ హీటర్‌లలో పరిధులలో, మరిగే ప్లేట్లు, కాయిల్స్ కోసం సిరామిక్ హీటర్‌లలో అప్లయన్స్ పరిశ్రమలోని అప్లికేషన్‌లకు ఉదాహరణ. సిరామిక్ హాబ్‌లతో వంట ప్లేట్‌ల కోసం అచ్చుపోసిన సిరామిక్ ఫైబర్‌పై, ఫ్యాన్ హీటర్‌ల కోసం సస్పెండ్ చేయబడిన కాయిల్ ఎలిమెంట్‌లలో, రేడియేటర్‌ల కోసం సస్పెండ్ చేయబడిన స్ట్రెయిట్ వైర్ ఎలిమెంట్‌లలో, కన్వెక్షన్ హీటర్‌లు, హాట్ ఎయిర్ గన్‌లు, రేడియేటర్లు, టంబుల్ డ్రైయర్‌ల కోసం పోర్కుపైన్ ఎలిమెంట్స్‌లో.

ప్రస్తుత అధ్యయనంలో, 900 °C మరియు 1200 °C వద్ద నత్రజని వాయువు (4.6)లో ఎనియలింగ్ సమయంలో వాణిజ్య FeCrAl మిశ్రమం (కాంతల్ AF) యొక్క తుప్పు విధానం వివరించబడింది. ఐసోథర్మల్ మరియు థర్మో-సైక్లిక్ పరీక్షలు వివిధ మొత్తం ఎక్స్పోజర్ సమయాలు, తాపన రేట్లు మరియు ఎనియలింగ్ ఉష్ణోగ్రతలతో నిర్వహించబడ్డాయి. థర్మోగ్రావిమెట్రిక్ విశ్లేషణ ద్వారా గాలి మరియు నత్రజని వాయువులో ఆక్సీకరణ పరీక్ష జరిగింది. మైక్రోస్ట్రక్చర్ స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (SEM-EDX), అగర్ ఎలక్ట్రాన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (AES) మరియు ఫోకస్డ్ అయాన్ బీమ్ (FIB-EDX) విశ్లేషణ ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. అల్యూమినియం చర్యను తగ్గిస్తుంది మరియు పెళుసుదనం మరియు స్పేలేషన్‌కు కారణమయ్యే AlN దశ కణాలతో కూడిన స్థానికీకరించిన సబ్‌సర్ఫేస్ నైట్రిడేషన్ ప్రాంతాల ఏర్పాటు ద్వారా తుప్పు యొక్క పురోగతి జరుగుతుందని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. అల్-నైట్రైడ్ నిర్మాణం మరియు అల్-ఆక్సైడ్ స్థాయి పెరుగుదల ప్రక్రియలు ఎనియలింగ్ ఉష్ణోగ్రత మరియు తాపన రేటుపై ఆధారపడి ఉంటాయి. FeCrAl మిశ్రమం యొక్క నైట్రిడేషన్ అనేది తక్కువ ఆక్సిజన్ పాక్షిక పీడనంతో నైట్రోజన్ వాయువులో ఎనియలింగ్ సమయంలో ఆక్సీకరణం కంటే వేగవంతమైన ప్రక్రియ మరియు మిశ్రమం క్షీణతకు ప్రధాన కారణాన్ని సూచిస్తుంది.

పరిచయం FeCrAl - ఆధారిత మిశ్రమాలు (కాంతల్ AF ®) అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వాటి అత్యుత్తమ ఆక్సీకరణ నిరోధకతకు ప్రసిద్ధి చెందాయి. ఈ అద్భుతమైన ఆస్తి ఉపరితలంపై థర్మోడైనమిక్‌గా స్థిరమైన అల్యూమినా స్కేల్ ఏర్పడటానికి సంబంధించినది, ఇది పదార్థాన్ని తదుపరి ఆక్సీకరణకు వ్యతిరేకంగా రక్షిస్తుంది [1]. ఉన్నతమైన తుప్పు నిరోధక లక్షణాలు ఉన్నప్పటికీ, భాగాలు తరచుగా ఎత్తైన ఉష్ణోగ్రతల వద్ద థర్మల్ సైక్లింగ్‌కు గురైనట్లయితే, FeCrAl-ఆధారిత మిశ్రమాల నుండి తయారు చేయబడిన భాగాల జీవితకాలం పరిమితం చేయబడుతుంది [2]. దీనికి ఒక కారణం ఏమిటంటే, అల్యూమినా స్కేల్ యొక్క పదేపదే థర్మో-షాక్ క్రాకింగ్ మరియు సంస్కరించటం వలన స్కేల్ ఫార్మింగ్ ఎలిమెంట్, అల్యూమినియం, సబ్‌సర్ఫేస్ ఏరియాలోని అల్లాయ్ మ్యాట్రిక్స్‌లో వినియోగించబడుతుంది. మిగిలిన అల్యూమినియం కంటెంట్ క్లిష్టమైన ఏకాగ్రత క్రింద తగ్గినట్లయితే, మిశ్రమం ఇకపై రక్షణ స్థాయిని సంస్కరించదు, దీని ఫలితంగా వేగంగా పెరుగుతున్న ఇనుము-ఆధారిత మరియు క్రోమియం-ఆధారిత ఆక్సైడ్‌లు [3,4] ఏర్పడటం ద్వారా విపత్తు విడిపోయే ఆక్సీకరణ జరుగుతుంది. పరిసర వాతావరణం మరియు ఉపరితల ఆక్సైడ్ల పారగమ్యతపై ఆధారపడి ఇది మరింత అంతర్గత ఆక్సీకరణ లేదా నైట్రిడేషన్ మరియు భూగర్భ ప్రాంతంలో అవాంఛనీయ దశల ఏర్పాటును సులభతరం చేస్తుంది [5]. అల్యూమినా స్కేల్‌లో Ni Cr Al మిశ్రమాలను ఏర్పరుచుకోవడంలో, అంతర్గత ఆక్సీకరణ మరియు నైట్రిడేషన్ యొక్క సంక్లిష్ట నమూనా [6,7] గాలి వాతావరణంలో అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద థర్మల్ సైక్లింగ్ సమయంలో అభివృద్ధి చెందుతుందని హాన్ మరియు యంగ్ చూపించారు, ముఖ్యంగా అల్ వంటి బలమైన నైట్రైడ్ రూపాలను కలిగి ఉన్న మిశ్రమాలలో. మరియు Ti [4]. క్రోమియం ఆక్సైడ్ ప్రమాణాలు నత్రజని పారగమ్యంగా పిలువబడతాయి మరియు Cr2 N ఉప-స్థాయి పొరగా లేదా అంతర్గత అవక్షేపం వలె ఏర్పడుతుంది [8,9]. థర్మల్ సైక్లింగ్ పరిస్థితులలో ఈ ప్రభావం మరింత తీవ్రంగా ఉంటుందని అంచనా వేయవచ్చు, ఇది ఆక్సైడ్ స్కేల్ క్రాకింగ్‌కు దారి తీస్తుంది మరియు నత్రజని [6]కి అవరోధంగా దాని ప్రభావాన్ని తగ్గిస్తుంది. తుప్పు ప్రవర్తన ఆ విధంగా ఆక్సీకరణం మధ్య పోటీచే నిర్వహించబడుతుంది, ఇది రక్షిత అల్యూమినా ఏర్పడటానికి/నిర్వహణకు దారితీస్తుంది మరియు ఆల్ఎన్ ఫేజ్ [6,10] ఏర్పడటం ద్వారా మిశ్రమం మాతృక యొక్క అంతర్గత నైట్రిడేషన్‌కు దారితీసే నైట్రోజన్ ప్రవేశానికి దారి తీస్తుంది. మిశ్రమం మాతృక [9]తో పోలిస్తే AlN దశ యొక్క అధిక ఉష్ణ విస్తరణ కారణంగా ఆ ప్రాంతం. ఆక్సిజన్ లేదా H2O లేదా CO2 వంటి ఇతర ఆక్సిజన్ దాతలతో వాతావరణంలో FeCrAl మిశ్రమాలను అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు బహిర్గతం చేసినప్పుడు, ఆక్సీకరణ అనేది ఆధిపత్య ప్రతిచర్య, మరియు అల్యూమినా స్కేల్ రూపాలు, ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఆక్సిజన్ లేదా నైట్రోజన్‌కు అగమ్యగోచరంగా ఉంటుంది మరియు వాటి చొరబాట్లకు వ్యతిరేకంగా రక్షణ కల్పిస్తుంది. మిశ్రమం మాతృక. కానీ, తగ్గింపు వాతావరణం (N2+H2), మరియు రక్షిత అల్యూమినా స్కేల్ క్రాక్‌కు గురైనట్లయితే, రక్షణ లేని Cr మరియు ఫెరిచ్ ఆక్సైడ్‌లు ఏర్పడటం ద్వారా స్థానిక విడిపోయిన ఆక్సీకరణ ప్రారంభమవుతుంది, ఇది ఫెర్రిటిక్ మాతృక మరియు ఏర్పడటానికి నత్రజని వ్యాప్తికి అనుకూలమైన మార్గాన్ని అందిస్తుంది. AlN దశ [9]. రక్షిత (4.6) నైట్రోజన్ వాతావరణం తరచుగా FeCrAl మిశ్రమాల పారిశ్రామిక అనువర్తనంలో వర్తించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, రక్షిత నత్రజని వాతావరణంతో వేడి చికిత్స ఫర్నేసులలోని ప్రతిఘటన హీటర్లు అటువంటి వాతావరణంలో FeCrAl మిశ్రమాల విస్తృతమైన అనువర్తనానికి ఉదాహరణ. తక్కువ ఆక్సిజన్ పాక్షిక పీడనాలతో వాతావరణంలో ఎనియలింగ్ చేసేటప్పుడు FeCrAlY మిశ్రమాల ఆక్సీకరణ రేటు చాలా నెమ్మదిగా ఉంటుందని రచయితలు నివేదిస్తున్నారు [11]. (99.996%) నైట్రోజన్ (4.6) వాయువు (Messer® స్పెక్. అశుద్ధ స్థాయి O2 + H2O <10 ppm)లో ఎనియలింగ్ చేయడం FeCrAl మిశ్రమం (కాంతల్ AF) యొక్క తుప్పు నిరోధకతను ప్రభావితం చేస్తుందో లేదో మరియు అది ఎంత మేరకు ఆధారపడి ఉంటుందో నిర్ణయించడం అధ్యయనం యొక్క లక్ష్యం. ఎనియలింగ్ ఉష్ణోగ్రత, దాని వైవిధ్యం (థర్మల్-సైక్లింగ్) మరియు తాపన రేటుపై.