காந்தல் ஏஎஃப் அலாய் 837 ரெசிஸ்டோம் அல்க்ரோம் ஒய் ஃபெக்ரல் அலாய்

காந்தல் AF என்பது 1300°C (2370°F) வரையிலான வெப்பநிலையில் பயன்படுத்தக்கூடிய இரும்பு-குரோமியம்-அலுமினியம் கலவை (FeCrAl அலாய்) ஆகும். கலவையானது சிறந்த ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு மற்றும் மிக நல்ல வடிவ நிலைத்தன்மையால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இதன் விளைவாக நீண்ட உறுப்பு ஆயுட்காலம்.

கான்-தல் ஏஎஃப் பொதுவாக தொழில்துறை உலைகள் மற்றும் வீட்டு உபயோகப் பொருட்களில் மின் வெப்பமூட்டும் கூறுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

டோஸ்டர்கள், ஹேர் ட்ரையர்களுக்கான திறந்த மைக்கா கூறுகள், ஃபேன் ஹீட்டர்களுக்கான மெண்டர் வடிவ உறுப்புகள் மற்றும் ஃபைபர் இன்சுலேடிங் மெட்டீரியலில் திறந்த சுருள் கூறுகள், பீங்கான் கிளாஸ் டாப் ஹீட்டர்களில் வரம்புகள், பீங்கான் ஹீட்டர்களில் கொதிக்கும் தகடுகள், சுருள்கள் போன்ற பயன்பாடுகள் துறையில் உள்ள பயன்பாடுகளின் எடுத்துக்காட்டுகள். செராமிக் ஹாப்கள் கொண்ட சமையல் தட்டுகளுக்கான வார்ப்பட செராமிக் ஃபைபர், ஃபேன் ஹீட்டர்களுக்கான இடைநிறுத்தப்பட்ட சுருள் உறுப்புகளில், ரேடியேட்டர்களுக்கான இடைநிறுத்தப்பட்ட நேரான கம்பி உறுப்புகள், வெப்பச்சலன ஹீட்டர்கள், சூடான காற்று துப்பாக்கிகள், ரேடியேட்டர்கள், டம்பிள் ட்ரையர்களுக்கான முள்ளம்பன்றி உறுப்புகளில்.

சுருக்கம் தற்போதைய ஆய்வில், 900 °C மற்றும் 1200 °C இல் நைட்ரஜன் வாயுவில் (4.6) அனீலிங் செய்யும் போது வணிக FeCrAl அலாய் (காந்தல் AF) அரிப்பு வழிமுறை கோடிட்டுக் காட்டப்பட்டுள்ளது. மாறுபட்ட மொத்த வெளிப்பாடு நேரங்கள், வெப்ப விகிதங்கள் மற்றும் அனீலிங் வெப்பநிலைகளுடன் சமவெப்ப மற்றும் வெப்ப-சுழற்சி சோதனைகள் செய்யப்பட்டன. காற்று மற்றும் நைட்ரஜன் வாயுவில் ஆக்சிஜனேற்ற சோதனை தெர்மோகிராவிமெட்ரிக் பகுப்பாய்வு மூலம் மேற்கொள்ளப்பட்டது. எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி (SEM-EDX), ஆகர் எலக்ட்ரான் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி (AES) மற்றும் ஃபோகஸ்டு அயன் பீம் (FIB-EDX) பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றை ஸ்கேனிங் செய்வதன் மூலம் நுண் கட்டமைப்பு வகைப்படுத்தப்படுகிறது. அல்என் கட்டத் துகள்களால் ஆன உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட மேற்பரப்பு நைட்ரிடேஷன் பகுதிகளை உருவாக்குவதன் மூலம் அரிப்பின் முன்னேற்றம் நடைபெறுகிறது, இது அலுமினிய செயல்பாட்டைக் குறைக்கிறது மற்றும் சுருக்கம் மற்றும் ஸ்பாலேஷனை ஏற்படுத்துகிறது. அல்-நைட்ரைடு உருவாக்கம் மற்றும் அல்-ஆக்சைடு அளவு வளர்ச்சியின் செயல்முறைகள் அனீலிங் வெப்பநிலை மற்றும் வெப்ப விகிதத்தைப் பொறுத்தது. FeCrAl அலாய் நைட்ரைடேஷன் என்பது குறைந்த ஆக்ஸிஜன் பகுதி அழுத்தம் கொண்ட நைட்ரஜன் வாயுவில் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது ஆக்சிஜனேற்றத்தை விட வேகமான செயல்முறையாகும் மற்றும் அலாய் சிதைவின் முக்கிய காரணத்தைக் குறிக்கிறது.

அறிமுகம் FeCrAl - அடிப்படையிலான உலோகக்கலவைகள் (காந்தல் AF ®) உயர்ந்த வெப்பநிலையில் அவற்றின் சிறந்த ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பிற்காக நன்கு அறியப்பட்டவை. இந்த சிறந்த பண்பு மேற்பரப்பில் வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக நிலையான அலுமினா அளவை உருவாக்குவதுடன் தொடர்புடையது, இது மேலும் ஆக்ஸிஜனேற்றத்திற்கு எதிராக பொருளைப் பாதுகாக்கிறது [1]. உயர்ந்த அரிப்பு எதிர்ப்பு பண்புகள் இருந்தபோதிலும், FeCrAl-அடிப்படையிலான உலோகக்கலவைகளிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் கூறுகளின் ஆயுட்காலம், உயர்ந்த வெப்பநிலையில் வெப்ப சுழற்சிக்கு அடிக்கடி வெளிப்பட்டால், [2]. இதற்கு ஒரு காரணம் என்னவென்றால், அலுமினா அளவில் மீண்டும் மீண்டும் தெர்மோ-ஷாக் விரிசல் மற்றும் சீர்திருத்தம் காரணமாக, அலுமினியம் என்ற அளவை உருவாக்கும் உறுப்பு, மேற்பரப்பு பகுதியில் உள்ள அலாய் மேட்ரிக்ஸில் நுகரப்படுகிறது. மீதமுள்ள அலுமினிய உள்ளடக்கம் முக்கியமான செறிவுக்குக் கீழே குறைந்துவிட்டால், கலவையானது பாதுகாப்பு அளவைச் சீர்திருத்த முடியாது, இதன் விளைவாக வேகமாக வளர்ந்து வரும் இரும்பு அடிப்படையிலான மற்றும் குரோமியம் அடிப்படையிலான ஆக்சைடுகள் [3,4] உருவாவதன் மூலம் ஒரு பேரழிவு முறிவு ஆக்சிஜனேற்றம் ஏற்படுகிறது. சுற்றியுள்ள வளிமண்டலம் மற்றும் மேற்பரப்பு ஆக்சைடுகளின் ஊடுருவலைப் பொறுத்து, இது மேலும் உள் ஆக்சிஜனேற்றம் அல்லது நைட்ரைடேஷன் மற்றும் நிலத்தடி பகுதியில் விரும்பத்தகாத கட்டங்களை உருவாக்க உதவுகிறது [5]. Ni Cr Al உலோகக் கலவைகளை உருவாக்கும் அலுமினா அளவில், காற்றின் வளிமண்டலத்தில், குறிப்பாக Al போன்ற வலுவான நைட்ரைடு ஃபார்மர்களைக் கொண்ட உலோகக் கலவைகளில் வெப்ப சுழற்சியின் போது வெப்ப சுழற்சியின் போது [6,7] சிக்கலான வடிவத்தை ஹன் மற்றும் யங் காட்டியுள்ளனர். மற்றும் Ti [4]. குரோமியம் ஆக்சைடு செதில்கள் நைட்ரஜன் ஊடுருவக்கூடியவை என்று அறியப்படுகிறது, மேலும் Cr2 N ஒரு துணை அளவிலான அடுக்கு அல்லது உள் வீழ்படிவு [8,9]. வெப்ப சுழற்சி நிலைமைகளின் கீழ் இந்த விளைவு மிகவும் கடுமையானதாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, இது ஆக்சைடு அளவிலான விரிசல் மற்றும் நைட்ரஜனுக்கு ஒரு தடையாக அதன் செயல்திறனைக் குறைக்கிறது [6]. அரிப்பு நடத்தை ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு இடையிலான போட்டியால் நிர்வகிக்கப்படுகிறது, இது பாதுகாப்பு அலுமினா உருவாக்கம்/பராமரிப்பு மற்றும் நைட்ரஜன் உட்செலுத்துதல் ஆகியவை AlN கட்டத்தை உருவாக்குவதன் மூலம் அலாய் மேட்ரிக்ஸின் உள் நைட்ரைடேஷனுக்கு வழிவகுக்கும் [6,10], இது பரவலுக்கு வழிவகுக்கிறது. அலாய் மேட்ரிக்ஸுடன் ஒப்பிடும்போது AlN கட்டத்தின் அதிக வெப்ப விரிவாக்கம் காரணமாக அந்தப் பகுதி [9]. FeCrAl உலோகக்கலவைகளை வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜன் அல்லது H2O அல்லது CO2 போன்ற பிற ஆக்ஸிஜன் நன்கொடையாளர்களுடன் அதிக வெப்பநிலையில் வெளிப்படுத்தும் போது, ​​ஆக்சிஜனேற்றம் ஆதிக்கம் செலுத்தும் எதிர்வினையாகும், மேலும் அலுமினா அளவு வடிவங்கள், இது உயர்ந்த வெப்பநிலையில் ஆக்ஸிஜன் அல்லது நைட்ரஜனுக்கு ஊடுருவ முடியாதது மற்றும் அவற்றின் ஊடுருவலுக்கு எதிராக பாதுகாப்பை வழங்குகிறது. அலாய் மேட்ரிக்ஸ். ஆனால், குறைப்பு வளிமண்டலம் (N2+H2) மற்றும் பாதுகாப்பு அலுமினா அளவிலான விரிசல் ஆகியவற்றிற்கு வெளிப்பட்டால், பாதுகாப்பற்ற சிஆர் மற்றும் ஃபெரிச் ஆக்சைடுகளை உருவாக்குவதன் மூலம் உள்ளூர் பிரிந்த ஆக்சிஜனேற்றம் தொடங்குகிறது, இது ஃபெரிடிக் மேட்ரிக்ஸில் நைட்ரஜன் பரவுவதற்கும் உருவாக்கத்திற்கும் சாதகமான பாதையை வழங்குகிறது. AlN கட்டம் [9]. பாதுகாப்பு (4.6) நைட்ரஜன் வளிமண்டலம் FeCrAl உலோகக் கலவைகளின் தொழில்துறை பயன்பாட்டில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது. உதாரணமாக, ஒரு பாதுகாப்பான நைட்ரஜன் வளிமண்டலத்துடன் கூடிய வெப்ப சிகிச்சை உலைகளில் உள்ள எதிர்ப்பு ஹீட்டர்கள், அத்தகைய சூழலில் FeCrAl கலவைகளின் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு. குறைந்த ஆக்ஸிஜன் பகுதி அழுத்தங்களைக் கொண்ட வளிமண்டலத்தில் அனீலிங் செய்யும் போது FeCrAlY கலவைகளின் ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் கணிசமாக மெதுவாக இருக்கும் என்று ஆசிரியர்கள் தெரிவிக்கின்றனர் [11]. (99.996%) நைட்ரஜன் (4.6) வாயுவில் (Messer® ஸ்பெக். தூய்மையற்ற நிலை O2 + H2O <10 ppm) அனீலிங் செய்வது FeCrAl அலாய் (காந்தல் AF) அரிப்பு எதிர்ப்பை பாதிக்கிறதா மற்றும் அது எந்த அளவிற்கு சார்ந்துள்ளது என்பதை தீர்மானிப்பதே ஆய்வின் நோக்கமாகும். அனீலிங் வெப்பநிலை, அதன் மாறுபாடு (வெப்ப-சுழற்சி) மற்றும் வெப்ப விகிதம்.