При 1300°С, по данным
металлографического анализа, сильно развито окисление по границам зерен, в
результате чего на поверхности образуется металлоокисная зона с большим
числом частиц неокисленного металла. Наблюдается коагуляция нитридов
титана в подокалинной зоне, при 1200°С межкристаллитное окисление развито
значительно слабее.
Образующаяся при окислении
окалина темно-серого цвета слабо сцеплена с металлом. На образцах после
окисления при 1300°С, окалина содержит 40 - 65 % Alj03 и 35 -
60 % металла. После окисления при 1200°С окалина состоит из 25 -35 %
А1г03, 15 - 40 % Cr203, 15 -
18 % РеСгаОд и 17-35 % металла. Для образцов
нихрома Х20Н80-Н удлинение в аргоне, как и на воздухе, составляет менее
0,5 %. Наблюдается интенсивное внутреннее окисление, на поверхности
образуется очень толстый и пористый слой окалины, содержащий около 80 %
Сг203, 10 % SiO, и 10 % металла.
Таким образом, в
слабоокислительной атмосфере, каковой является для исследованных
сплавов технически чистый аргон, не образуется при высоких
температурах плотная окисная пленка, в результате чего развивается
сильное межкристаллитное окисление, обусловливающее срок службы
нагревателя. Из проведенных экспериментов следует, что окалина,
образующаяся на Fe-Cr-Al сплавах в воздушной атмосфере, существенно
тормозит процесс ползучести, выполняя роль наружной
арматуры.
Значения предельной рабочей
температуры относятся только к нагревателям толстого сечения. Это в
справочниках и каталогах обычно не указывается. В результате, как
показывает практика, потребители часто не учитывают, что срок глужбы
нагревателей резко снижается с уменьшением сечения проволоки или ленты.
Рекомендуемые значения предельной температуры для разных сечений
нагревателя приве-. дены в табл. 42. Срок службы нагревателей
обусловливает большое число эксплуатационных факторов: сечение
нагревателя, температура, конфигурация и способ крепления, примеси в
атмосфере, режим нагревов и охлаждений и др. Поэтому для металлургической
продукции срок службы не нормируется. Расчетные способы прогнозирования
срока службы нагревателей даны в гл. VII.
Одним из важных факторов,
обеспечивающих уровень эксплуатационной стойкости, является
технология изготовления сплавов. Соблюдение технологии контролируется
с помощью испытания на живучесть (ГОСТ 2419 - 78). Сущность метода
заключается в циклическом нагреве электрическим током (нагрев 2 мин,
охлаждение 2 мин) проволочных образцов диаметром 0,8 мм до заданной
температуры.
В общем случае между величиной
живучести и сроком службы нагревателей в электротермическом оборудовании
нет прямой связи, поэтому повышенные значения живучести не являются
гарантией повышенной работоспособности продукции.
Таблица 42. Оптимально
допустимые рабочие температуры, °С, электронагревателей в воздушной
атмосфере в зависимости от диаметра проволоки или толщины
леиты
