Метод выражения стойкости к окислению электронагревательного сплава

Метод выражения стойкости к окислению электронагревательного сплава

Стойкость к окислению относится к способности сплава сопротивляться коррозии в окислительной атмосфере при высоких температурах. Это важный показатель, связанный с максимальной рабочей температурой электронагревательного сплава и сроком службы электронагревательного элемента.

Стойкость к окислению выражается скоростью окисления сплава. Скорость окисления низкая, а стойкость к окислению хорошая. Наоборот, стойкость к окислению плохая. Степень стойкости сплава к окислению относится к увеличению или уменьшению среднего веса в единицу времени на единицу площади поверхности сплава при определенной температуре (то есть метод увеличения массы выражается приращением, а метод потери массы - выражается декрементом). Единицей измерения является г·см-2·ч-1 или мг·см-2·ч-1. Скорость окисления определяют стандартными методами испытаний.

Скорость окисления электронагревательного сплава связана с такими факторами, как его химический состав, температура и время использования, а также парциальное давление кислорода в среде. Чем лучше стойкость сплава к окислению, тем дольше срок службы нагревательного элемента. Чем выше верхний предел температуры коррозионной стойкости сплава к окислению, тем выше допустимая температура использования электрического нагревательного элемента. Следовательно, снижение скорости окисления сплава для повышения стойкости к окислению является важным способом улучшения качества сплава для электронагрева.

Поверхность электронагревательного элемента при нормальной эксплуатации должна иметь плотную и однородную оксидную пленку, прочно связанную с основным металлом. Его наличие может замедлить скорость проникновения кислорода в сплав, а также замедлить скорость проникновения других агрессивных газов, тем самым играя защитную роль. Поэтому эту оксидную пленку также называют защитной оксидной пленкой.

В начальной стадии сплав быстро окисляется, причем скорость окисления здесь самая высокая. Позже скорость окисления стала замедляться. При образовании на поверхности сплошной оксидной пленки скорость окисления продолжает замедляться и окисление переходит на вторую стадию.

На этой стадии зависимость между скоростью окисления и временем нелинейна, а оксидная пленка имеет однослойную структуру. На ранней стадии образования оксидной пленки алюминий, кремний, хром и другие легко окисляемые элементы в сплаве быстро соединяются с кислородом с образованием соответствующих оксидов. Эти оксиды прилипают к поверхности сплава, образуя непрерывную оксидную пленку. В то же время алюминий, кремний, хром и другие элементы внутри сплава диффундируют к поверхности и концентрируются под первичной оксидной пленкой.

www.superbheater.com