电炉丝的脆化现象及预防

电炉丝的脆化现象及预防
电炉丝的脆化现象在铁铬铝系电热合金中表现更明显, 主要有以下几方面：
(1)  475X：脆性：含铬量超过15%的铁铬合金在400〜5CKTC 长期保温后，会出现合金硬度上升塑性下降的现象，通常把这种 现象称为475X：脆性。这种脆化现象同合金含铬量密切相关，合金 中加入钛、铝、铌、硅等元素会加剧这种脆性。目前尚无消除方 法，因此，铁铬铝系电热合金要避幵在此温度区域内进行成形加 工和使用。
(2)  a相脆性：
含铬大于27%的 铁铬铝合金，在 500〜800 ^UC区间长 期使用时，铁素体 内会析出“CrFe”
型金属型化合物 (即〇相）。高硬度 的a相析出后引起 合金塑性急剧下 降，出现脆化现象。
但是，这种现象可 以预防，因为含铬 较高的超高温级铁铬铝合金的正常使用温度高于80CTC，这时a 相已经溶解。所以，对高温使用的合金无影响。只要注意避免合 金在80CTC以下长时间保温，就可避免因(T相析出而引起的脆性。
(3)   高温脆性：高温脆性是指因铁素体晶粒在高温下粗化而 引起塑性急剧下降现象。铁素体晶粒尺寸大小对合金的常温塑性
有明显的影响，晶 粒尺寸越大合金塑 性越低。
铁铬铝系电热 合金具有明显的高 温脆化倾向，这是 其最大的缺点。当 温度超过合金的再 结晶温度时(720〜
78(TC)铁素体晶粒 就开始长大。900X：
以下时晶粒长大速 度很慢，超过 90CTC以上时晶粒长大速度加快，超过1000 X：时晶粒急速长大。图 2-6和图2-7是在不同温度下保温2h后的铁素体晶粒度。
高温下铁素体晶粒长大给合金的焊接带来了困难，因为焊接 时的高温会使焊缝和热影响区晶粒粗化，导致合金脆化。此外，长 期高温使用后的电热元件很脆无法维修等。因此，改善高温脆性 对铁铬铝系电热合金成为至关重要的问题。
为了改善铁铬铝电热合金的高温脆性，降低晶粒快速K大的 开始温度，可向合金中加入少量钛、镧、#、钇等元素。作者曾 经研究了向镍铬和铁铬铝电热合金中加入〇• 10%〜〇• 40%的铈 镧混合稀土合金，可以降低晶粒长大速度，改善高温脆性^[s]。采用 粉末冶金方法生产的铁铬铝合金，可以显著减缓铁素体晶粒长大 趋势。将合金在1300’(：下加热511后，其延伸率为4.9%，而用冶 炼法生产的合金延伸率仅1.
综上所述，铁素体合金的脆性很难完全消除，这是其本身结 晶构造所决定。但是，采用下列措施可能获得具有较好塑性的铁 铬铝系电热合金：
(1>降低合金中间隙原子碳和氮的含量在溶解度水平。使C
+N<0. 010%,避免形成碳化物和氮化物析出，可显著提高合金 的塑性。
(2)   控制合金中铬含量在23%以下，使c相不会出现。
(3)   向合金中加入适M的（0.2%〜0. 5%)稀土元素，以减缓 合金在高温时晶粒长大速度>