жащая не менее 60 % глинозема и
менее 1- % окислов железа. В практике хорошо зарекомендовал себя способ
обмазывания керамики в местах контакта с нагревательными элементами
высокоглиноземистой массой (смесь 30 % корунда крупной фракции ( ~ 25
мкм), 45 % корунда мелкой фракции ( ~ 5 мкм), 25 % каолина и
воды.
Разрушающее действие на окалину
сплавов Fe-Cr-Al оказывают пары и брызги некоторых металлов - меди, цинка,
алюминия, свинца. Недопустим контакт поверхности нагревателя с
поваренной солью, шлаками, эмалями, асбестом и железной окалиной.
Недопустимо также изготовлять нагреватели из ржавой проволоки и ленты. С
целью предупреждения преждевременного выхода из строя нагревателей из
Fe-Cr-Al сплавов следует избегать резкого изменения тепловой мощности,
особенно в процессе разогрева печи. Для увеличения срока службы
рекомендуется как можно реже охлаждать нагреватели высокотемпературных
печей ниже 700 - 800°С. Следует учитывать, что нагреватели из сплавов
Fe-Cr-Al имеют длительный срок службы лишь при условии высокой культуры их
эксплуатации.
Нихромы проявляют значительно
меньшую склонность к взаимодействию с керамикой, однако на них разрушающе
действует контакт с асбестом при температурах выше
400°С.
Сварка. Рекомендуется
применять аргоно-дуговую сварку, при которой состав свариваемых участков в
месте шва практически не меняется. В порядке исключения можно
использовать ручную электродуговую сварку.. В этом случае электродом для
железохромалюминиевых сплавов служит стержень из свариваемого металла с
защитным покрытием основного типа. Следует учитывать, что зона шва у
железохромалюминиевых сплавов имеет повышенную хрупкость. В связи с
этим места сварки следует конструктивно разгружать от напряжений
изгиба.
Для повышения срока службы в
вакууме, а также углеродсодержащих и азотсодержащих средах
рекомендуется предварительное окисление проволоки из сплавов, содержащих
алюминий, при 1100°С в течение 10 - 20 ч. Образующиеся при этом окислы
алюминия тормозят возгонку металла, препятствуют проникновению в него
углерода и азота. Окисная пленка, образующаяся на нихроме,
легированном кремнием, проницаема для углерода, в результате чего в
металле образуется значительное количество карбидов хрома. В печах с
водородной атмосферой недопустимо использовать футеровочные
материалы, содержащие фосфор. Образующиеся при высокой температуре
пары атомарного фосфора быстро взаимодействуют с металлом, что
приводит к появлению легкоплавкой фосфидной эвтектики и оплавлению
нагревателей.
В табл. 50 приведены основные
характеристики лучших сплавов, разработанных за рубежом. Фирма VDM (ФРГ)
рекламирует наиболее высокие предельные рабочие температуры нихромов. По
результатам стендовых испытаний нагревателей при 1200°С сплав Х20Н80-Н не
уступает сплавам Кроникс 80 и Кроникс 70. Тем не менее тенденция к
повышению предельной рабочей температуры никелевых сплавов не является
случайной, так как температурный потолок промышленных нихромов еще не
достигнут.
Предельная рабочая температура
хромалей лишь на 100 - 125°С ниже температуры плавления, поэтому
дальнейшее повышение рабочей тепературы трудно достижимо, тем более,
что нагреватели из этих сплавов подвержены заметному провисанию под
действием собственной массы. Развитие этих сплавов будет идти, вероятно,
по пути увеличения сопротивления ползучести и срока службы нагревателей. В
настоящее время сплав Х23Ю5Т превосходит сплав Кантал А-1 примерно в 1,2
раза при стендовых испытаниях нагревателей в интервале 1350 - 1400°С. Эти
результаты следует рассматривать как приближенные, поскольку сравнительные
испытания были проведены в небольшом объеме.
Зарубежные фирмы стремятся
предложить потребителю металл с максимально возможной пластичностью в
холодном состоянии. За счет меньшего количества примесей сплавы более
однородны по пластичности, но менее жаропрочны, в результате
нагреватели провисают под действием собственной массы в большей степени,
чем нагреватели из отечественных сплавов.
