Liga Kanthal AF 837 resistohm alcromo Y liga fecal

Kanthal AF é uma liga ferrítica de ferro-cromo-alumínio (liga FeCrAl) para uso em temperaturas de até 1300°C (2370°F). A liga é caracterizada por excelente resistência à oxidação e ótima estabilidade dimensional, resultando em longa vida útil.

O Kan-thal AF é normalmente usado em elementos de aquecimento elétrico em fornos industriais e eletrodomésticos.

Exemplos de aplicações na indústria de eletrodomésticos incluem elementos de mica aberta para torradeiras e secadores de cabelo, elementos em formato de meandro para aquecedores de ventilador e como elementos de bobina aberta em material isolante de fibra em aquecedores vitrocerâmicos de fogões, em aquecedores cerâmicos para placas de cozimento, bobinas em fibra cerâmica moldada para placas de cozimento com placas vitrocerâmicas, em elementos de bobina suspensa para aquecedores de ventilador, em elementos de fio reto suspensos para radiadores e aquecedores de convecção, em elementos tipo porco-espinho para sopradores de ar quente, radiadores e secadoras de roupa.

Resumo: No presente estudo, descreve-se o mecanismo de corrosão da liga comercial FeCrAl (Kanthal AF) durante o recozimento em atmosfera de nitrogênio (4,6) a 900 °C e 1200 °C. Foram realizados testes isotérmicos e termocíclicos com diferentes tempos totais de exposição, taxas de aquecimento e temperaturas de recozimento. O teste de oxidação em ar e em atmosfera de nitrogênio foi realizado por análise termogravimétrica. A microestrutura foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV-EDX), espectroscopia de elétrons Auger (AES) e análise por feixe de íons focalizado (FIB-EDX). Os resultados mostram que a progressão da corrosão ocorre por meio da formação de regiões de nitretação subsuperficial localizadas, compostas por partículas da fase AlN, que reduzem a atividade do alumínio e causam fragilização e descamação. Os processos de formação de nitreto de alumínio e crescimento da camada de óxido de alumínio dependem da temperatura e da taxa de aquecimento do recozimento. Constatou-se que a nitretação da liga FeCrAl é um processo mais rápido do que a oxidação durante o recozimento em gás nitrogênio com baixa pressão parcial de oxigênio e representa a principal causa da degradação da liga.

Introdução As ligas à base de FeCrAl (Kanthal AF®) são bem conhecidas por sua resistência superior à oxidação em altas temperaturas. Essa excelente propriedade está relacionada à formação de uma camada de alumina termodinamicamente estável na superfície, que protege o material contra oxidação adicional [1]. Apesar das propriedades superiores de resistência à corrosão, a vida útil dos componentes fabricados com ligas à base de FeCrAl pode ser limitada se as peças forem frequentemente expostas a ciclos térmicos em altas temperaturas [2]. Uma das razões para isso é que o elemento formador da camada, o alumínio, é consumido na matriz da liga na região subsuperficial devido ao repetido trincamento e reformação da camada de alumina por choque térmico. Se o teor de alumínio remanescente diminuir abaixo da concentração crítica, a liga não consegue mais reformar a camada protetora, resultando em uma oxidação catastrófica pela formação de óxidos à base de ferro e cromo de crescimento rápido [3,4]. Dependendo da atmosfera circundante e da permeabilidade dos óxidos superficiais, isso pode facilitar a oxidação interna ou nitretação adicional e a formação de fases indesejadas na região subsuperficial [5]. Han e Young demonstraram que, em ligas de Ni-Cr-Al formadoras de óxido de alumina, um padrão complexo de oxidação interna e nitretação se desenvolve [6,7] durante ciclos térmicos em temperaturas elevadas em atmosfera de ar, especialmente em ligas que contêm fortes formadores de nitretos, como Al e Ti [4]. Sabe-se que as camadas de óxido de cromo são permeáveis ​​ao nitrogênio, e o Cr₂N se forma como uma subcamada ou como precipitado interno [8,9]. Espera-se que esse efeito seja mais severo sob condições de ciclos térmicos, que levam ao trincamento da camada de óxido e à redução de sua eficácia como barreira ao nitrogênio [6]. O comportamento da corrosão é, portanto, governado pela competição entre a oxidação, que leva à formação/manutenção da alumina protetora, e a entrada de nitrogênio, que leva à nitretação interna da matriz da liga pela formação da fase AlN [6,10], o que leva ao lascamento dessa região devido à maior expansão térmica da fase AlN em comparação com a matriz da liga [9]. Ao expor ligas FeCrAl a altas temperaturas em atmosferas com oxigênio ou outros doadores de oxigênio, como H2O ou CO2, a oxidação é a reação dominante, formando uma camada de alumina impermeável ao oxigênio ou nitrogênio em temperaturas elevadas, que oferece proteção contra a intrusão desses gases na matriz da liga. No entanto, se expostas a uma atmosfera redutora (N2+H2), e a camada protetora de alumina se rompe, inicia-se uma oxidação localizada pela formação de óxidos ricos em Cr e Fe não protetores, que fornecem um caminho favorável para a difusão de nitrogênio na matriz ferrítica e a formação da fase AlN [9]. A atmosfera protetora de nitrogênio (4,6) é frequentemente aplicada na indústria de ligas FeCrAl. Por exemplo, resistências de aquecimento em fornos de tratamento térmico com atmosfera protetora de nitrogênio são um exemplo da ampla aplicação de ligas FeCrAl nesse ambiente. Os autores relatam que a taxa de oxidação das ligas FeCrAlY é consideravelmente mais lenta quando recozidas em uma atmosfera com baixas pressões parciais de oxigênio [11]. O objetivo do estudo foi determinar se o recozimento em gás nitrogênio (99,996%) (4,6) (especificação Messer® nível de impureza O2 + H2O < 10 ppm) afeta a resistência à corrosão da liga FeCrAl (Kanthal AF) e em que medida depende da temperatura de recozimento, sua variação (ciclo térmico) e taxa de aquecimento.