高温电炉中炉内气氛对合金电热材料是否有利,是有关电热合金材料使用寿命的极为重要的因素。
氮气。铁铬合金电热元件直接暴露在氮气中使用,其寿命比在空气中低,这是因为铁铬合金中主要的元素铬和铝与氮的亲和力很强,正如上述镍与硫的亲和力很强一样。高温时在饱和的氮气中使用,氧化膜保护层被破坏而生成了氧化物,同时还使合金内部的铝分离出来,也生成了氮化物
氧化碳和二氧化碳。在含碳气氛中,镍铬和铁铬铝合金电热元件如果使用温度不髙,元件表面上纯的氧化膜保护层在一段时间内是能够阻止碳化的,随着使用温度的升高,在某一温度范围内,镍铬元件的稳定性突然下降,铁铬铝元件的稳定性虽然也下降,但不是突然的。稳定性下降的现象说明元件表面纯氧化膜保护层逐渐遭到破坏,碳渗入生成了某些碳化物。不管这些碳化物是沉淀在晶界上,还是沉淀在晶体内部,都是有害的。由于这些碳化物的共晶 熔点比较低,如果继续使用,元件有可能被熔断;即使尚未熔断,碳化或再氧化也会交替进行,使沉淀在晶体内部的碳化物变为氧化物(如一氧化碳〉逸出,元件基体的紧密组织因而遭到破坏而产生裂缝。若在元件表面涂覆对元件无损害的髙溫无机涂层,使之牢固地黏附在元件表面上,起到比元件本身生成的纯氧化膜保护层更为有效的保护作用,这样可阻止材料的碳化。
干燥空气和纯氧。铁铬铝和镍铬合金电热材料在干燥空气中使用最能抗氧化;纯氧对它们没有害处。
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