Vpliv temperature in časa žarjenja na kinetiko aluminiziranja in mikrostrukturo zlitine FeCrAlKrajnik, Tina (Avtor) Karpe, Blaž (Komentor) FeCrAl zlitinealuminiziranjevisokotemperaturna oksidacijažarilne svečke.Zlitine FeCrAl (Kanthal ®) so visokotemperaturno obstojne zlitine železa, kroma in aluminija, z odlično oksidacijsko odpornostjo pri povišanih temperaturah. V večini primerov se uporabljajo za električne grelne in konstrukcijske elemente, obstojne pri povišanih temperaturah (do 1400 °C). Oksidacijska odpornost teh zlitin je posledica nastanka termodinamično stabilnega in za kisik nepropustnega aluminijevega oksida (Al2O3) na površini, ki jih ščiti pred nadaljnjo oksidacijo. Kljub odlični oksidacijski odpornosti, pa je lahko življenjska doba elementov izdelanih iz teh zlitin omejena, če so pogosto izpostavljeni termičnemu cikliranju pri temperaturah nad 1000 °C. Razlog za to je pokanje oksidne plasti, zaradi hitrih temperaturnih sprememb in različnih raztezkov oksidne plasti ter kovinske osnove ter nadaljnja oksidacija aluminija, zaradi konstantne tvorbe nove oksidacijske plasti. Vse dokler je v podpovršinski plasti zlitine dovolj velika koncentracija aluminija, bo razpoko hitro zapolnila nova plast aluminijevega oksida. Ko pa se enkrat aluminij v podpovršinski plasti porabi in se njegova koncentracija zniža pod kritično vrednost (< 3 mas.%), zaščitna plast aluminijevega oksida ne bo več nastala, kar vodi do oksidacije železa in ostalih legirnih elementov in s tem postopnega propada grelnega oz. konstrukcijskega elementa. Namen magistrskega dela je bil povečanje koncentracije aluminija v površinski plasti FeCrAl zlitine (® Kanthal AF) s čemer bi se podaljšala sposobnost obnavljanja oksidne plasti in posledično življenjska doba elementov izdelanih iz te zlitine. Z namenom povečanja koncentracije aluminija v podpovršinski plasti smo zlitino obdelali s postopkoma aluminiziranja v zasipu. Postopek aluminiziranja je potekal v cevni peči, v kateri smo žarili vzorce zakopane v mešanici prahov sestave 1 mas.% Al, 1 mas.% NH4Cl in 98 mas.% Al2O3 pri različnih časih in temperaturah. Po aluminiziranju je sledila visokotemperaturna oksidacija aluminiziranih ter za primerjavo tudi nealuminiziranih vzorcev. Oksidacija je potekala pri 1200 °C v zračni atmosferi. Aluminizirane in oksidirane vzorce smo analizirali z vrstičnim elektronskim mikroskopom (SEM). Preiskovali smo stanje površine, globino aluminiziranja in strukturo oksidnega površinskega sloja. Ugotavljamo, da so temperatura in čas žarjenja ter sestava zasipa ključnega pomena do katere globine bo difundiral aluminij v osnovni material med procesom aluminiziranja v zasipu in katere faze se bodo tvorile na površini. Naloga je potekala v okviru projekta za podaljšanje življenjske dobe žarilnih svečk dizelskih motorjev.20192019-12-18 07:45:22Magistrsko delo/naloga113271sl