Oksidacijske karakteristike električnog grijanja legure željeza i hroma aluminijuma

Oksidacijske karakteristike električnog grijanja legure željeza i hroma aluminijuma

U leguri električnog grijanja željezo-krom-aluminij, elementi koji mogu poboljšati oksidacijske performanse su aluminij i krom, a uloga aluminija je posebno važna. Kada je legura na visokoj temperaturi, na površini se formira gusti Al2O3 oksidni film, koji može smanjiti oksidaciju legure. Snažna kombinacija Al2O3 oksidnog filma i osnovne legure je najidealniji zaštitni oksidni film. Stoga legure gvožđe-hrom-aluminijum imaju bolju otpornost na oksidaciju od legura nikl-hrom i nikl-hrom-gvožđe.

Rezultati analize rendgenske strukture pokazuju da je oksidni film podijeljen na unutarnji i vanjski sloj. Ispod 900 stepeni, površinski sloj se uglavnom sastoji od -Al2O3 i Fe2O4, debljina sloja je oko 30nm, unutrašnji sloj se uglavnom sastoji od Al2O3, debljina sloja je oko 100nm, iznad 1000 stepeni, -Al2O3 u površinskom sloju se transformiše u ∝-Al2O3, unutrašnji sloj je osim što je ∝-Al2O3 proizveo FeAl2O4. Analizirajući produkte oksidacione reakcije legura gvožđa-hrom-aluminijum za električno zagrevanje pokazuje da se sastav oksidnog filma menja sa temperaturom. Ispod 700 stepeni, sastoji se od Al2O3, Cr2O3 i Fe2O3. Iznad 700 stepeni, sadržaj Al2O3 raste sa porastom temperature. Sav se sastoji od Al2O3, a Cr2O3 i Fe2O3 su reducirani u skladu s tim. Zaštitni učinak oksidnog filma se povećava s povećanjem sadržaja Al2O3.

Mangan će smanjiti otpornost legure na oksidaciju i povećati brzinu oksidacije. Na visokoj temperaturi, mangan će biti podvrgnut reakciji oksidacije kako bi se stvorio MnO. Na visokoj temperaturi, MnO se može kombinovati sa Cr2O3 i formirati manganov spinel. Kada manganova spinel postoji u oksidnom filmu, brzina oksidacije legure se brzo povećava. Manganov spinel takođe smanjuje čvrstoću vezivanja oksidnog filma i osnovne legure, čineći oksidni film lakim za skidanje. Stoga mangan može smanjiti otpornost na oksidaciju legura nikl-kroma i nikl-hroma za električno grijanje. Razumno je ograničiti sadržaj mangana u gornjoj leguri na 10 posto ili manje. Međutim, u višem sadržaju legura gvožđa na bazi nikla-hroma i nikla-hroma, sadržaj mangana se može na odgovarajući način povećati.

Uloga gvožđa je slična ulozi mangana. Iz ekonomskih razloga, proizvođači i dalje održavaju visok sadržaj gvožđa u legurama nikl-hrom.

www.superbheater.com