نقش عناصر رایج آلومینیوم، مولیبدن و نیوبیم در سیمهای گرمایش آلومینیوم کروم آهن
پیام بگذارید
سیمهای گرمایش الکتریکی آلومینیوم کروم آهن عمدتاً از عناصر آهن (Fe)، کروم (Cr) و آلومینیوم (Al) تشکیل شدهاند و علاوه بر این، عناصر مولیبدن (Mo) یا نیوبیوم (Nb) برای برآوردن الزامات عملکردی خاص تکمیل میشوند. به طور کلی، محتوای عنصر کروم 12 درصد تا 30 درصد، عنصر Al 4 درصد تا 8 درصد و مابقی Fe است که در ساختار فریت قرار دارد. بر اساس ترکیب، عمدتاً به 1Cr13Al4، {{10}}Cr25Al5، 0Cr21Al6، 0Cr23Al5، 0Cr21Al6Nb، 0Cr27Al7Mo2، و غیره تقسیم می شود. عناصر آلومینیوم، مولیبدن و نیوبیم در سیمهای کورههای الکتریکی آهن کروم آلومینیوم.
1، نقش آلومینیوم (Al) در آلیاژها
آلومینیوم عمدتا برای اکسیداسیون و پالایش دانه استفاده می شود. ایجاد یک لایه نیترید سخت و مقاوم در برابر خوردگی در آلیاژهای نیترید شده را تقویت می کند. آلومینیوم می تواند پیری آلیاژهای کم کربن را سرکوب کند و چقرمگی آنها را در دماهای پایین بهبود بخشد. هنگامی که محتوای آن زیاد باشد، می تواند مقاومت اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ را در اسیدهای اکسید کننده و گاز H2S بهبود بخشد و می تواند خواص الکتریکی و مغناطیسی آلیاژ را بهبود بخشد. آلومینیوم تأثیر قابل توجهی بر تقویت محلول جامد در آلیاژها، بهبود مقاومت در برابر سایش، استحکام خستگی و خواص مکانیکی هسته دارد.
در آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت، آلومینیوم با نیکل ترکیبی تشکیل می دهد و در نتیجه استحکام حرارتی را بهبود می بخشد. آلیاژ آلومینیوم کروم آهن حاوی آلومینیوم دارای خواص نزدیک به مقاومت ثابت و مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا است. مناسب برای ساخت مواد آلیاژی گرمایش الکتریکی، مانند سیم های گرمایش آلومینیوم کروم آهن.
(1) اثر ریزساختار و عملیات حرارتی بر آلیاژها
الف. آلومینیوم میل ترکیبی قوی برای اکسیژن و نیتروژن دارد و آن را به یک عامل اکسیژن زدایی و تثبیت کننده نیتروژن برای ذوب آلیاژ تبدیل می کند.
ب- آلومینیوم به شدت ناحیه فاز آستنیت را در آلیاژها کاهش می دهد
ج- آلومینیوم و کربن میل ترکیبی کمی دارند و کاربیدهای آلومینیوم عموماً در آلیاژها ظاهر نمی شوند. آلومینیوم به شدت گرافیت شدن کربن را تقویت می کند و افزودن کاربیدهای قوی مانند Cr، Ti، V، Nb برای تشکیل عناصر می تواند از گرافیت شدن Al جلوگیری کند.
د) آلومینیوم دانه های ضروری آلیاژ را تصفیه می کند و دمای درشت شدن دانه آلیاژ را افزایش می دهد. با این حال، زمانی که میزان آلومینیوم فلز محلول جامد در آلیاژ از مقدار معینی بیشتر شود، دانه آستنیت به راحتی رشد میکند و E درشت میشود. آلومینیوم نقطه مارتنزیت Ms آلیاژ را افزایش میدهد و محتوای آستنیت باقیمانده را پس از خاموش کردن کاهش میدهد، که از این نظر برخلاف سایر عناصر آلیاژی به جز کبالت
(2) تأثیر بر خواص مکانیکی آلیاژها
الف) آلومینیوم حساسیت آلیاژها به بریدگی ها را کاهش می دهد، پدیده پیری آلیاژ را کاهش می دهد یا از بین می برد، به ویژه دمای انتقال ترد آلیاژ را کاهش می دهد و چقرمگی آلیاژ را در دماهای پایین بهبود می بخشد.
B. آلومینیوم دارای اثر تقویت محلول جامد قابل توجهی است و آلیاژهای آلومینیومی بالا دارای مزیت استحکام ویژه بالاتر هستند. آلیاژهای آلومینیوم آهن فریتی نسبت به آلیاژهای Cr13 دارای استحکام در دمای بالا و استحکام گسیختگی بالاتری هستند، اما انعطاف پذیری و چقرمگی دمای اتاق آنها پایین است و پردازش تغییر شکل سرد را دشوار می کند.
ج) آلیاژ آلومینیوم منگنز آهن آستنیتی شده با کربن و منگنز دارای خواص جامع بهتری است.
(3) تأثیر بر خواص فیزیکی، شیمیایی و فرآیندی آلیاژها
الف. وقتی به سیمهای گرمایش الکتریکی آلیاژ Fe-Cr حاوی 20 درصد -30 درصد کروم اضافه میشود، ضریب دمای مقاومت آنها بسیار کم است، بنابراین میتوان از آنها به عنوان مواد آلیاژی گرمایش الکتریکی استفاده کرد.
ب- آلومینیوم و سیلیکون اثرات مشابهی در کاهش اتلاف هسته آلیاژهای ترانسفورماتور دارند. مقادیر مختلف آلومینیوم اثرات ویژه و پیچیده ای بر کاهش فشار و هیسترزیس دارد
ج. وقتی محتوای آلومینیوم به مقدار معینی رسید،
