Stabiles Stadium des elektrothermischen Oxidfilms:
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Stabiles Stadium des elektrothermischen Oxidfilms:
Wenn sich auf der Oberfläche der Legierung ein kontinuierlicher Oxidfilm bildet, nimmt die Sauerstoffpenetrationsrate in die Legierung weiter ab. Zu diesem Zeitpunkt ist immer noch eine geringe Menge Sauerstoff vorhanden, der durch den Oxidfilm oxidieren kann, wobei sich die Legierungselemente unter dem Film anreichern und eine innere Oxidschicht bildet.
In diesem Stadium wird die Legierung sehr langsam oxidiert. Nach längerer Zeit hoher Temperatur nehmen Dichte und Dicke des Oxidfilms zu. Die Oxidation der Legierung hängt linear von der Zeit ab. Der Oxidfilm wird innen und außen zu einer zweischichtigen Doppelstruktur. Je länger die stabile Phase des Oxidfilms ist, desto länger ist die Lebensdauer der Legierung.
Die Rolle des elektrischen Heizchroms:
Chrom ist ein Schlüsselelement zur Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen von elektrischen Heizlegierungen aus Nickel-Chrom und Nickel-Chrom-Eisen. Der von der Legierung bei hoher Temperatur gebildete schützende Oxidfilm besteht hauptsächlich aus Cr2O3. Der hauptsächlich aus Cr2O3 bestehende Oxidfilm ist dichter und weist eine starke Anpassungsfähigkeit auf, was eine langfristige Verwendung der Legierung bei hohen Temperaturen gewährleisten kann. Die Oxidationsrate der Legierung nimmt mit zunehmendem Chromgehalt ab. Die Beziehung zwischen Chromgehalt, Temperatur und Oxidationsrate im Fe-Cr-System ist in Abbildung 3-2 dargestellt.
Um die gute Oxidationsbeständigkeit der elektrischen Heizlegierung bei hohen Temperaturen aufrechtzuerhalten, ist es erforderlich, dass die Oxidationsgewichtszunahme der Legierung bei dieser Temperatur nicht mehr als 2,0*10-2g beträgt. cm-2.h-1. Gemäß diesem Wert beträgt die höchste Oxidationsbeständigkeitstemperatur bei elektrischen Heizlegierungen aus Nickel-Chrom und Nickel-Chrom-Eisen, die 15–18 %, 19–23 % und 28–31 % Cr enthalten, entsprechend: 900–950 Grad , 1000~1100 Grad und 1000~1200 Grad.
Die Rolle von elektrothermischem Silizium:
Nach der Hochtemperaturoxidation bildet Silizium SiO2, das sich an der Grenzfläche zwischen dem Oxidfilm und dem Grundmetall verteilt. SiO2 kann die Sauerstoffinfiltration behindern und die Oxidationsrate der Legierung verringern.
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