加熱合金の老化特性は何ですか？

ちょっと、そこ！加熱合金サプライヤーとして、私はこれらの合金が時間とともにどのように変化するかを直接見ました。それでは、加熱合金の老化特性を掘り下げましょう。

1。酸化と腐食

加熱合金の最も一般的な老化特性の1つは酸化です。加熱合金が酸素の存在下で高温にさらされると、表面に酸化物の層が形成されます。これは最初は必ずしも悪いことではありません。薄くて安定した酸化物層は、実際に合金をさらなる酸化から保護できます。しかし、時間が経つにつれて、条件が過酷な場合、この酸化物層は噴出し、淡金属を酸化にさらします。

たとえば、暖房用途で非常に人気のあるニクローム合金は、表面に酸化クロム層を形成します。クロムは、合金によく付着する安定した酸化物を形成するのに最適です。しかし、温度が高すぎる場合、または環境に不純物がある場合、この層は分解する可能性があります。あなたは私たちをチェックすることができますニクローム合金ロッドニクローム合金の詳細については。

腐食は別の問題です。加熱合金が化学物質や湿度の高い環境などの腐食環境で使用されている場合、腐食し始める可能性があります。これにより、合金が弱まり、その性能が低下する可能性があります。たとえば、酸性蒸気があるいくつかの産業環境では、合金がピットになり、その構造的完全性を失う可能性があります。

2。電気抵抗の変化

加熱合金が老化するにつれて、それらの電気抵抗は変化する可能性があります。これは、合金の抵抗が生成できる熱量を決定するため、大したことです。合金が酸化または腐食すると、導電性経路の交差断面面積が減少します。オームの法則（r =ρl/a、ここでrは抵抗、ρは抵抗率、lは長さ、aは断面領域です）、交差断面面積の減少は抵抗の増加につながります。

あなたが持っているとしましょうワイヤー加熱要素材料それはしばらく使用されています。年齢と表面が酸化するにつれて、電流の流れに有効な領域が小さくなります。これは、同じ電圧の場合、電流が減少し、熱出力が影響を受けることを意味します。加熱要素が以前ほど熱くなっていないことに気付くかもしれません。

それに加えて、合金の微細構造の内部変化も抵抗率に影響を与える可能性があります。時間が経つにつれて、温度曝露が高いため、合金の原子は自分自身を再配置できます。これにより、電子が材料を通過する方法が変化し、抵抗率、したがって電気抵抗が変化する可能性があります。

3。微細構造の変化

高温曝露は、加熱合金に著しい微細構造変化を引き起こす可能性があります。高温では、合金の穀物が成長する可能性があります。穀物の成長は、より小さな穀物が融合して大きなものを形成する自然なプロセスです。これは、プラスとマイナスの両方の効果をもたらす可能性があります。

正の面では、場合によっては、粒が大きいほど粒界の境界の数を減らすことができます。穀物の境界は、より原子障害がある地域であり、酸化やその他の形態の劣化の部位として作用することができます。したがって、穀物の境界の減少は、酸化に対する合金の抵抗をある程度増加させる可能性があります。

ただし、大きな穀物は合金をより脆くすることもあります。これは、脱臼の動き（結晶構造の欠陥）が大きな粒状材料で制限されているためです。その結果、合金はストレス下で割れる可能性が高く、失敗につながる可能性があります。

4。クリープ

クリープは、材料が長期間高温で一定の負荷にかかっているときに発生する現象です。工業用炉などの用途で使用される暖房合金は、多くの場合、高温と機械的荷重の両方にさらされます。時間が経つにつれて、合金はこの負荷の下でゆっくりと変形します。

たとえば、私たち産業用炉暖房用のNichrome 8020抵抗ワイヤ独自の重量と他のコンポーネントの重量をサポートする必要がある産業用炉で使用される場合があります。老化するにつれて、クリープのためにたるみ始める可能性があります。これは、加熱要素の形状を変えるだけでなく、電気性能にも影響を与える可能性があります。

5。embritlement

加熱合金は時間とともに脆くなる可能性があります。これはいくつかの要因が原因である可能性があります。 1つは、合金内の二次位相の沈殿です。高温では、合金の特定の元素が反応し、マトリックスから沈殿する新しい化合物を形成することができます。これらの沈殿物は、ストレス濃縮器として作用する可能性があり、合金がひび割れになりやすくなります。

腹部の別の原因は、水素吸収です。一部の環境では、水素は合金に拡散する可能性があります。水素原子は合金の原子結合を弱める可能性があり、より脆くします。これは、ガスを含む水素がある用途では特に懸念事項です。

老化に対処する方法

暖房合金のサプライヤーとして、これらの老化特性に対処することがお客様にとって重要であることを知っています。 1つの方法は、アプリケーションに適切な合金を選択することです。異なる合金は、酸化、腐食、およびその他の老化効果に対して耐性が異なります。たとえば、高温の腐食性環境で合金を使用している場合、酸化抵抗を改善するために、高いクロム含有量の合金を選択することをお勧めします。

定期的なメンテナンスも重要です。定期的に加熱要素を検査すると、酸化や亀裂など、老化の初期の兆候をキャッチするのに役立ちます。その後、完全に失敗する前に、要素をきれいにするか、それを交換するための措置を講じることができます。

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参照

• ASMハンドブックボリューム13A：腐食：基礎、テスト、および保護。
• Metals Handbook Desk Edition、第3版。
• 材料科学技術シリーズのさまざまな著者による「高温材料とコーティング」。