Метод вираження стійкості до окислення електронагрівного сплаву

Метод вираження стійкості до окислення електронагрівного сплаву

Стійкість до окислення означає здатність сплаву протистояти корозії в окислювальній атмосфері при високих температурах. Це важливий показник, пов'язаний з максимальною робочою температурою електронагрівального сплаву та терміном служби електронагрівального елемента.

Стійкість до окислення виражається швидкістю окислення сплаву. Швидкість окислення низька, а стійкість до окислення хороша. Навпаки, стійкість до окислення погана. Ступінь стійкості сплаву до окислення означає збільшення або зменшення середньої ваги за одиницю часу на одиницю площі поверхні сплаву при певній температурі (тобто метод збільшення ваги виражається приростом, а метод втрати ваги – виражається зменшуваним). Одиницею вимірювання є г·см-2·год-1 або мг·см-2·год-1. Швидкість окислення визначають стандартними методами випробувань.

Швидкість окислення сплаву з електронагріванням залежить від таких факторів, як його хімічний склад, температура та час використання, а також парціальний тиск кисню в середовищі. Чим краще стійкість сплаву до окислення, тим довший термін служби нагрівального елементу. Чим вище верхня гранична температура корозійної стійкості сплаву до окислення, тим вище допустима температура використання електронагрівального елемента. Таким чином, зниження швидкості окислення сплаву для підвищення стійкості до окислення є важливим способом поліпшення якості електронагрівального сплаву.

Поверхня електричного нагрівального елемента при нормальному використанні повинна мати щільну і рівномірну оксидну плівку, яка міцно з’єднана з основним металом. Його наявність може уповільнити швидкість проникнення кисню в сплав, а також може уповільнити швидкість проникнення інших корозійних газів, тим самим відіграючи захисну роль. Тому цю оксидну плівку також називають захисною оксидною плівкою.

На початковій стадії сплав швидко окислюється, причому швидкість окислення тут найвища. Пізніше швидкість окислення почала сповільнюватися. Коли на поверхні утворюється суцільна оксидна плівка, швидкість окислення продовжує сповільнюватися, і окислення переходить у другий етап.

На цьому етапі залежність між швидкістю окислення і часом нелінійна, і оксидна плівка має одношарову структуру. На ранній стадії утворення оксидної плівки алюміній, кремній, хром та інші елементи сплаву, які легко окислюються, швидко з’єднуються з киснем, утворюючи відповідні оксиди. Ці оксиди прилипають до поверхні сплаву, утворюючи суцільну оксидну плівку. У той же час алюміній, кремній, хром та інші елементи всередині сплаву дифундують до поверхні та концентруються під первинною оксидною плівкою.

www.superbheater.com