L'alliage d'acier à base de kanthal 837 résistohm alchrome Y fécal

L'AF kan-thal est généralement utilisé dans les éléments de chauffage électriques des fours industriels et des appareils électroménagers.

Des exemples d'applications dans l'industrie des appareils électroménagers sont les éléments de mica ouverts pour les grille-pain, les sèche-cheveux,en éléments en forme de méandre pour les ventilateurs à chaleur et en éléments en bobine ouverte sur des matériaux isolants en fibres dans les chauffe-toits en verre en céramique dans des gammes, dans les appareils de chauffage en céramique pour les plaques d'ébullition, les bobines sur fibres céramiques moulées pour les plaques de cuisson avec plaques de cuisson en céramique, dans les éléments de bobine suspendue pour les appareils de chauffage des ventilateurs,d'une épaisseur n'excédant pas 50 cm3, chauffeurs par convection, dans des éléments de porc-épic pour des canons à air chaud, radiateurs, sèche-linge.

Résumé Dans la présente étude, le mécanisme de corrosion de l'alliage FeCrAl commercial (Kanthal AF) lors du recuit dans du gaz d'azote (4.6) à 900 °C et 1200 °C est décrit.Tests isothermes et thermocycliques avec des temps d'exposition totaux variablesDes essais d'oxydation dans l'air et l'azote ont été effectués par analyse thermogravimétrique.La microstructure est caractérisée par la microscopie électronique par balayage (SEM-EDX), la spectroscopie électronique Auger (AES) et l'analyse du faisceau ionique concentré (FIB-EDX).Les résultats montrent que la progression de la corrosion s'opère par la formation de régions de nitridation sous-surfaces localisées., composé de particules de phase AlN, ce qui réduit l'activité de l'aluminium et provoque la fragilité et la spallation.Les processus de formation d'alnitrure et de croissance de l'échelle d'al-oxyde dépendent de la température de recuit et du taux de chauffage. It was found that nitridation of the FeCrAl alloy is a faster process than oxidation during annealing in a nitrogen gas with low oxygen partial pressure and represents the main cause of alloy degradation.

Introduction Les alliages à base de FeCrAl (Kanthal AF ®) sont bien connus pour leur résistance à l'oxydation supérieure à des températures élevées.Cette excellente propriété est liée à la formation d'échelles d'alumine thermodynamiquement stables à la surface., qui protège le matériau contre une oxydation ultérieure [1]. Malgré des propriétés de résistance à la corrosion supérieures,la durée de vie des composants fabriqués à partir d'alliages à base de FeCrAl peut être limitée si les pièces sont fréquemment exposées à des cycles thermiques à températures élevées [2]L'une des raisons en est que l'élément formant l'échelle, l'aluminiumest consommé dans la matrice d'alliage dans la zone souterraine en raison de la fissuration et de la reformation répétées par choc thermique de l'échelle d'alumineSi la teneur restante en aluminium diminue en dessous de la concentration critique, l'alliage ne peut plus réformer l'échelle de protection.résultant d'une oxydation catastrophique par rupture par la formation d'oxydes à base de fer et de chrome à croissance rapide [3,4].En fonction de l'atmosphère environnante et de la perméabilité des oxydes de surface, cela peut faciliter une oxydation ou une nitridation interne supplémentaire et la formation de phases indésirables dans la région souterraine [5]Han et Young ont montré que, dans les alliages de NiCrAl formant des échelles d'alumine, un schéma complexe d'oxydation et de nitration interne se développe [6,7] pendant le cycle thermique à des températures élevées dans une atmosphère d'air, en particulier dans les alliages contenant des nitrides forts tels que l'Al et le Ti [4]. Les écailles d'oxyde de chrome sont connues pour être perméables à l'azote,et Cr2 N se forme soit sous forme de sous-couche d'échelle, soit sous forme de précipité interne [8]., 9). Cet effet devrait être plus important dans des conditions de cycle thermique qui entraînent une fissuration de l'échelle des oxydes et réduisent son efficacité en tant que barrière à l'azote [6].Le comportement de corrosion est donc régi par la compétition entre oxydation, ce qui conduit à la formation/maintenance d'alumine protectrice et à la pénétration d'azote entraînant une nitridation interne de la matrice d'alliage par formation de phase AlN [6,10],qui conduit à la spallation de cette région en raison d'une expansion thermique plus élevée de la phase AlN par rapport à la matrice d'alliage [9]Lorsque les alliages FeCrAl sont exposés à des températures élevées dans des atmosphères avec de l'oxygène ou d'autres donneurs d'oxygène tels que H2O ou CO2, l'oxydation est la réaction dominante, et l'alumine se forme à l'échelle,qui est imperméable à l'oxygène ou à l'azote à températures élevées et offre une protection contre leur intrusion dans la matrice d'alliageMais, si elle est exposée à une atmosphère de réduction (N2+H2) et à une fissure protectrice de l'alumine à l'échelle, une oxydation de rupture locale débute par la formation d'oxydes de Cr et de Ferich non protecteurs.qui fournissent une voie favorable à la diffusion de l'azote dans la matrice ferritique et à la formation de la phase AlN [9]L'atmosphère d'azote protectrice (4.6) est fréquemment utilisée dans l'industrie des alliages FeCrAl.Les chauffe-eau à résistance dans les fours de traitement thermique avec une atmosphère d'azote protectrice sont un exemple de l'application généralisée des alliages FeCrAl dans un tel environnement.Les auteurs rapportent que le taux d'oxydation des alliages FeCrAlY est considérablement plus lent lors du recuit dans une atmosphère à basses pressions partielles d'oxygène [11].L'objectif de l'étude était de déterminer si le recuit dans (99.996%) l'azote (4.6) gazeux (niveau d'impuretés O2 + H2O selon les spécifications de Messer® < 10 ppm) affecte la résistance à la corrosion de l'alliage FeCrAl (Kanthal AF) et dans quelle mesure elle dépend de la température de recuit,sa variation (cycle thermique), et le taux de chauffage.