خصوصیات پیری آلیاژ گرمایش چیست؟

سلام! من به عنوان یک تأمین کننده آلیاژ گرمایش ، دست اول را دیدم که چگونه این آلیاژها با گذشت زمان تغییر می کنند. بنابراین ، بیایید به ویژگی های پیری آلیاژ گرمایش حفر کنیم.

1. اکسیداسیون و خوردگی

یکی از شایع ترین خصوصیات پیری آلیاژهای گرمایش اکسیداسیون است. در هنگام گرم شدن آلیاژهای در معرض دمای بالا در حضور اکسیژن ، لایه ای از اکسید روی سطح آنها شکل می گیرد. این در ابتدا همیشه چیز بدی نیست. یک لایه اکسید نازک و پایدار در واقع می تواند آلیاژ را از اکسیداسیون بیشتر محافظت کند. اما با گذشت زمان ، اگر شرایط سخت باشد ، این لایه اکسید می تواند از بین برود و فلز تازه را در معرض اکسیداسیون قرار دهد.

به عنوان مثال ، آلیاژهای نیکروم ، که در کاربردهای گرمایش بسیار محبوب هستند ، یک لایه اکسید کروم در سطح آنها تشکیل می دهند. کروم در تشکیل اکسید پایدار که به خوبی به آلیاژ می چسبد بسیار عالی است. اما اگر درجه حرارت خیلی زیاد باشد یا ناخالصی در محیط وجود داشته باشد ، این لایه می تواند تجزیه شود. شما می توانید ما را بررسی کنیدمیله آلیاژ نیکرومبرای اطلاعات بیشتر در مورد آلیاژهای نیکروم.

خوردگی مسئله دیگری است. اگر از آلیاژ گرمایش در یک محیط خورنده مانند یکی از مواد شیمیایی یا رطوبت زیاد استفاده شود ، می تواند شروع به خوردگی کند. این می تواند آلیاژ را تضعیف کرده و عملکرد آن را کاهش دهد. به عنوان مثال ، در برخی از تنظیمات صنعتی که بخارات اسیدی وجود دارد ، آلیاژ می تواند سوخته شود و یکپارچگی ساختاری خود را از دست بدهد.

2. تغییر در مقاومت الکتریکی

با افزایش سن آلیاژها ، مقاومت الکتریکی آنها می تواند تغییر کند. این یک چیز بزرگ است زیرا مقاومت آلیاژ تعیین می کند که چه میزان گرما تولید می کند. هنگامی که یک آلیاژ اکسیده یا فاسد می شود ، منطقه متقاطع مسیر رسانا می تواند کاهش یابد. طبق قانون اهم (R = ρL/A ، جایی که R مقاومت است ، ρ مقاومت است ، L طول و یک منطقه متقاطع است) ، کاهش در ناحیه متقاطع منجر به افزایش مقاومت می شود.

بیایید بگوییم شمامواد عنصر گرمایش سیممدتی در حال استفاده است. با افزایش سن و سطح اکسید ، منطقه مؤثر برای جریان جریان کوچکتر می شود. این بدان معنی است که برای همان ولتاژ ، جریان کاهش می یابد و خروجی گرما تحت تأثیر قرار می گیرد. ممکن است متوجه شوید که عنصر گرمایش شما به اندازه گذشته گرم نمی شود.

مهمتر از آن ، تغییرات داخلی در ریزساختار آلیاژ نیز می تواند بر مقاومت آن تأثیر بگذارد. با گذشت زمان ، به دلیل قرار گرفتن در معرض دمای زیاد ، اتمهای موجود در آلیاژ می توانند خود را از نو تنظیم کنند. این می تواند نحوه حرکت الکترون ها از طریق مواد را تغییر دهد و مقاومت آن را تغییر دهد و در نتیجه مقاومت الکتریکی آن باشد.

3. تغییرات ریزساختاری

قرار گرفتن در معرض دما بالا می تواند باعث ایجاد تغییرات ریزساختار در آلیاژهای گرمایش شود. در دمای بالا ، دانه های موجود در آلیاژ می توانند رشد کنند. رشد دانه یک فرآیند طبیعی است که در آن دانه های کوچکتر ادغام می شوند تا انواع بیشتری را تشکیل دهند. این می تواند هم اثرات مثبت و هم منفی داشته باشد.

از طرف مثبت ، در بعضی موارد ، دانه های بزرگتر می توانند تعداد مرزهای دانه را کاهش دهند. مرزهای دانه مناطقی است که اختلال اتمی بیشتری وجود دارد و می توانند به عنوان مکان برای اکسیداسیون و سایر اشکال تخریب عمل کنند. بنابراین ، کاهش مرزهای دانه می تواند مقاومت آلیاژ در برابر اکسیداسیون را تا حدی افزایش دهد.

با این حال ، دانه های بزرگ همچنین می توانند آلیاژ را شکننده تر کنند. این امر به این دلیل است که حرکت جابجایی ها (نقص در ساختار کریستال) در مواد بزرگ دانه محدود شده است. در نتیجه ، آلیاژ به احتمال زیاد تحت فشار قرار می گیرد و این می تواند منجر به شکست شود.

4. خزش

خزش پدیده ای است که زمانی رخ می دهد که یک ماده برای مدت طولانی تحت یک بار ثابت در دماهای بالا قرار می گیرد. آلیاژهای گرمایشی که در برنامه هایی مانند کوره های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند ، اغلب در معرض درجه حرارت بالا و بارهای مکانیکی قرار می گیرند. با گذشت زمان ، آلیاژ به آرامی تحت این بار تغییر شکل می یابد.

به عنوان مثال ، ماسیم مقاومت Nichrome 8020 برای گرمایش کوره صنعتیممکن است در یک کوره صنعتی مورد استفاده قرار گیرد که در آن باید از وزن خود و وزن سایر اجزای خود پشتیبانی کند. با افزایش سن ، به دلیل خزش می تواند شروع به چسباندن کند. این نه تنها شکل عنصر گرمایش را تغییر می دهد بلکه می تواند بر عملکرد الکتریکی آن نیز تأثیر بگذارد.

5. آغوش

آلیاژهای گرمایش با گذشت زمان می توانند شکننده شوند. این می تواند به دلیل چندین عامل باشد. یکی بارش مراحل ثانویه در آلیاژ است. در دماهای بالا ، عناصر خاصی در آلیاژ می توانند واکنش نشان دهند و ترکیبات جدیدی را تشکیل دهند که از ماتریس خارج می شوند. این رسوبات می تواند به عنوان غلظت استرس عمل کند و آلیاژ را مستعد ترک خوردگی می کند.

یکی دیگر از علت های آغشته سازی ، جذب هیدروژن است. در بعضی از محیط ها ، هیدروژن می تواند در آلیاژ پخش شود. اتم های هیدروژن می توانند پیوندهای اتمی موجود در آلیاژ را تضعیف کرده و آن را شکننده تر کنند. این خصوصاً نگرانی در کاربردهایی است که هیدروژن وجود دارد - حاوی گازها.

چگونه با پیری مقابله کنیم

من به عنوان یک تأمین کننده آلیاژ گرمایش ، می دانم که برخورد با این خصوصیات پیری برای مشتریان ما بسیار مهم است. یک راه انتخاب آلیاژ مناسب برای برنامه است. آلیاژهای مختلف مقاومت متفاوتی در برابر اکسیداسیون ، خوردگی و سایر اثرات پیری دارند. به عنوان مثال ، اگر از آلیاژ در یک محیط درجه حرارت بالا و خورنده استفاده می کنید ، ممکن است بخواهید برای مقاومت در برابر اکسیداسیون بهتر ، آلیاژ با محتوای کروم بالا را انتخاب کنید.

نگهداری منظم نیز مهم است. بازرسی از عناصر گرمایش به طور دوره ای می تواند به شما در گرفتن علائم اولیه پیری مانند اکسیداسیون یا ترک خوردگی کمک کند. سپس می توانید قبل از اینکه به طور کامل از بین برود ، برای تمیز کردن عنصر یا جایگزینی آن اقدام کنید.

اگر با آلیاژهای گرمایشی با پیری روبرو هستید یا به دنبال آلیاژهای گرمایشی با کیفیت بالا هستید که می توانند در برابر زمان مقاومت کنند ، از دستیابی به آن دریغ نکنید. ما در اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم بهترین آلیاژ را برای نیازهای خود انتخاب کنید و به هر سؤالی که ممکن است داشته باشید پاسخ دهید. آیا شما در بازار هستیدمیله آلیاژ نیکرومبامواد عنصر گرمایش سیم، یاسیم مقاومت Nichrome 8020 برای گرمایش کوره صنعتی، ما شما را پوشانده ایم. برای مشاوره با ما تماس بگیرید و بیایید یک رابطه تجاری عالی را آغاز کنیم!

منابع

• کتاب راهنمای ASM جلد 13A: خوردگی: اصول ، آزمایش و محافظت.
• نسخه میز کتاب فلزات ، چاپ سوم.
• "مواد و روکش های درجه حرارت بالا" توسط نویسندگان مختلف در مجموعه علوم و فناوری مواد.