Ο ρόλος του χρωμίου ηλεκτρικής θέρμανσης:

Ο ρόλος του χρωμίου ηλεκτρικής θέρμανσης:

Το χρώμιο είναι ένα βασικό στοιχείο για τη βελτίωση της αντοχής στην οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία των ηλεκτρικών κραμάτων θέρμανσης νικελίου-χρωμίου και νικελίου-χρωμίου-σιδήρου. Το προστατευτικό φιλμ οξειδίου που σχηματίζεται από το κράμα σε υψηλή θερμοκρασία αποτελείται κυρίως από Cr2O3. Η μεμβράνη οξειδίου που κατασκευάζεται κυρίως από Cr2O3 είναι πιο πυκνή και έχει ισχυρή προσαρμοστικότητα, η οποία μπορεί να εξασφαλίσει μακροχρόνια χρήση του κράματος σε υψηλές θερμοκρασίες. Ο ρυθμός οξείδωσης του κράματος μειώνεται καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε χρώμιο. Η σχέση μεταξύ της περιεκτικότητας σε χρώμιο, της θερμοκρασίας και του ρυθμού οξείδωσης στο σύστημα Fe-Cr φαίνεται στο Σχήμα 3-2.

Προκειμένου να διατηρηθεί η καλή αντίσταση οξείδωσης του ηλεκτρικού κράματος θέρμανσης σε υψηλή θερμοκρασία, απαιτείται η αύξηση βάρους οξείδωσης του κράματος σε αυτή τη θερμοκρασία να μην είναι μεγαλύτερη από 2.0*10-2g. cm-2.h-1. Σύμφωνα με αυτήν την τιμή, ηλεκτρικά κράματα θέρμανσης νικελίου-χρωμίου και νικελίου-χρωμίου-σιδήρου που περιέχουν 15 τοις εκατό ~ 18 τοις εκατό , 19 τοις εκατό ~ 23 τοις εκατό και 28 τοις εκατό ~ 31 τοις εκατό Cr, η υψηλότερη θερμοκρασία αντίστασης στην οξείδωση είναι αντίστοιχα: 900 ~ 950 μοίρες , 1000~1100 μοίρες και 1000~1200 μοίρες.

Μετά από οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία, το πυρίτιο σχηματίζει SiO2, το οποίο κατανέμεται στη διεπιφάνεια μεταξύ του φιλμ οξειδίου και του βασικού μετάλλου. Το SiO2 μπορεί να εμποδίσει τη διείσδυση οξυγόνου και να μειώσει τον ρυθμό οξείδωσης του κράματος.

Στα κράματα ηλεκτρικής θέρμανσης νικελίου-χρωμίου και νικελίου-χρωμίου-σιδήρου, τα στοιχεία που βελτιώνουν την αντίσταση στην οξείδωση είναι το χρώμιο και το πυρίτιο. Το νικέλιο, ο σίδηρος, το μαγγάνιο, ο άνθρακας κ.λπ. στο κράμα έχουν δυσμενή επίδραση στην αντοχή στην οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία. Τα ιχνοστοιχεία λανθάνιο, δημήτριο, στοιχεία σπανίων γαιών όπως το ύττριο μπορούν να βελτιώσουν την αντίσταση στην οξείδωση του κράματος.

Όταν η εσωτερική οξείδωση του κράματος προχωρήσει σε ένα ορισμένο όριο, το φιλμ οξειδίου αρχίζει να σπάει. Η εμφάνιση ρωγμών προκαλεί την είσοδο μεγάλης ποσότητας οξυγόνου στο εσωτερικό του κράματος και οξειδώνεται μεγάλη ποσότητα σιδήρου, αλουμινίου, πυριτίου, χρωμίου κ.λπ., γεγονός που ευνοεί την ταχεία αύξηση του ρυθμού οξείδωσης. Ταυτόχρονα, ένας μεγάλος αριθμός ρωγμών αρχίζει να εμφανίζεται στο φιλμ οξειδίου, το οποίο τελικά οδηγεί σε ζημιά.

Εν ολίγοις, η διαδικασία οξείδωσης του ηλεκτρικού κράματος θέρμανσης αντανακλά τη διαδικασία καταστροφής του ηλεκτρικού θερμαντικού στοιχείου. Ο τρόπος δημιουργίας μιας προστατευτικής μεμβράνης οξειδίου και ανάπτυξης του σταδίου σταθερότητας στην οξείδωση του κράματος έχει μεγάλη σημασία για την παράταση της διάρκειας ζωής του ηλεκτροθερμικού κράματος.

www.superbheater.com