稀土提高Fe-Cr-Al电热合金寿命的原因

在1350℃快速寿命试验过程中,Fe-23Cr-6Al合金中的铝减少到约1wt％时,氧化皮形成许多富铁的氧化物瘤子,瘤子迅速长大使试验丝烧断。添加0.15wt％La、0.15wt％Ce或0.60wt％Y使合金中铝的消耗速度减小,寿命提高4～6倍。含稀土合金的a-Al_2O_3氧化皮不形成隆起,因而其粘附性极好,合金的氧化速度不因温度循环变化而加快。无隆起的氧化皮不易发生破裂和形成瘤子,这使合金的恒温氧化速度也被减小。此外,保护性良好的氧化皮还阻止空气中的氮进入合金形成AlN。这些是含稀土合金铝耗缓慢的原因。高温氧化时稀土形成内氧化物,在初期氧化膜中有稀土的富集。