Stabilny etap elektrotermicznej warstwy tlenkowej:

Stabilny etap elektrotermicznej warstwy tlenkowej:

Kiedy na powierzchni stopu tworzy się ciągła warstwa tlenku, szybkość penetracji tlenu do stopu w dalszym ciągu maleje. W tym momencie wciąż pozostaje niewielka ilość tlenu, która może utlenić się przez warstwę tlenku, a pierwiastki stopowe wzbogacone pod powłoką tworzą wewnętrzną warstwę tlenku.

Na tym etapie stop utlenia się w bardzo powolnym tempie. Po długim czasie działania wysokiej temperatury wzrasta gęstość i grubość warstwy tlenku. Utlenianie stopu ma liniową zależność w czasie. Warstwa tlenkowa staje się dwuwarstwową podwójną strukturą wewnątrz i na zewnątrz. Im dłuższa jest stabilna faza warstwy tlenku, tym dłuższa jest żywotność stopu.

Rola elektrycznego ogrzewania chromu:

Chrom jest kluczowym pierwiastkiem poprawiającym odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze stopów do nagrzewania elektrycznego niklowo-chromowego i niklowo-chromowo-żelazowego. Ochronna warstwa tlenku utworzona przez stop w wysokiej temperaturze składa się głównie z Cr2O3. Warstwa tlenkowa wykonana głównie z Cr2O3 jest gęstsza i ma duże zdolności adaptacyjne, co może zapewnić długotrwałe użytkowanie stopu w wysokich temperaturach. Szybkość utleniania stopu maleje wraz ze wzrostem zawartości chromu. Zależność pomiędzy zawartością chromu, temperaturą i szybkością utleniania w układzie Fe-Cr pokazano na rysunku 3-2.

Aby utrzymać dobrą odporność na utlenianie stopu do ogrzewania elektrycznego w wysokiej temperaturze, wymagane jest, aby przyrost masy stopu w wyniku utleniania w tej temperaturze nie był większy niż 2,0*10-2 g. cm-2.h-1. Zgodnie z tą wartością, elektryczne stopy grzewcze niklowo-chromowe i niklowo-chromowo-żelazowe zawierające 15% ~ 18%, 19% ~ 23% i 28% ~ 31% Cr, najwyższa temperatura odporności na utlenianie wynosi odpowiednio: 900 ~ 950 stopni , 1000 ~ 1100 stopni i 1000 ~ 1200 stopni.

Rola krzemu elektrotermicznego:

Po utlenieniu w wysokiej temperaturze krzem tworzy SiO2, który jest rozprowadzany na granicy faz pomiędzy warstwą tlenku a metalem nieszlachetnym. SiO2 może utrudniać infiltrację tlenu i zmniejszać szybkość utleniania stopu.

www.superbheater.com