爐內(nèi)氣氛對合金電熱材料的影響

爐內(nèi)氣氛對合金電熱材料是否有利，是有關(guān)電熱合金材料使用壽命的極為重要的因素。

①干燥空氣和純氧。鐵鉻鋁和鎳鉻合金電熱材料在干燥空氣中使用最能抗氧化;純氧對它們沒有害處。

②含硫氣體。某些氣體中常常有含硫的雜質(zhì)，還有筑爐用的某些材料以及被加熱工件帶入爐內(nèi)的油等也產(chǎn)生硫的污染。在鎳鉻合金電熱元件中，鎳含量越髙則越親硫“在髙溫和含有硫的氣氛中使用，元件表面上通過生成琉化物產(chǎn)生熔融區(qū)，硫通過這個熔融區(qū)更多地滲入合金內(nèi)部。因?yàn)槿廴趨^(qū)抵抗硫及其化合物侵蝕的能力很弱，奧氏體晶界逐漸被硫化物占據(jù)，直到最后生成低熔點(diǎn)相。

③氮?dú)狻ｈF鉻合金電熱元件直接暴露在氮?dú)庵惺褂�，其壽命比在空氣中低，這是因?yàn)殍F鉻合金中主要的元素鉻和鋁與氮的親和力很強(qiáng)，正如上述鎳與硫的親和力很強(qiáng)一樣。高溫時(shí)在飽和的氮?dú)庵惺褂�，氧化膜保護(hù)層被破壞而生成了氧化物，同時(shí)還使合金內(nèi)部的鋁分離出來，也生成了氮化物。

④一氧化碳和二氧化碳。在含碳?xì)夥罩�，鎳鉻和鐵鉻鋁合金電熱元件如果使用溫度不髙，元件表面上純的氧化膜保護(hù)層在一段時(shí)間內(nèi)是能夠阻止碳化的，隨著使用溫度的升高，在某一溫度范圍內(nèi)，鎳鉻元件的穩(wěn)定性突然下降，鐵鉻鋁元件的穩(wěn)定性雖然也下降，但不是突然的。穩(wěn)定性下降的現(xiàn)象說明元件表面純氧化膜保護(hù)層逐漸遭到破壞，碳滲入生成了某些碳化物。不管這些碳化物是沉淀在晶界上，還是沉淀在晶體內(nèi)部，都是有害的。由于這些碳化物的共晶 熔點(diǎn)比較低，如果繼續(xù)使用，元件有可能被熔斷;即使尚未熔斷，碳化或再氧化也會交替進(jìn)行，使沉淀在晶體內(nèi)部的碳化物變?yōu)檠趸��?如一氧化碳〉逸出，元件基體的緊密組織因而遭到破壞而產(chǎn)生裂縫。若在元件表面涂覆對元件無損害的髙溫?zé)o機(jī)涂層，使之牢固地黏附在元件表面上，起到比元件本身生成的純氧化膜保護(hù)層更為有效的保護(hù)作用，這樣可阻止材料的碳化。