L-istainless steel standard 304 jilħaq il-limiti tiegħu madwar temperatura tal-għant ta '650 grad. Il-materjal iżomm is-saħħa iżda l-ossidazzjoni taċċellera, il-formazzjoni tal-iskala tiżdied, u r-reżistenza taċ-ċikliżmu termali tiddegrada. Għal ħiters tal-iskartoċċ ta '26mm f'applikazzjonijiet li jimbuttaw 700-800 grad -ċerti proċessi ta' trattament tas-sħana, reatturi kimiċi b'temperatura għolja-, materjali avvanzati tal-ipproċessar tal-materjal-għotja superjuri jsiru essenzjali.
Inconel 600, liga tal-ħadid tan-nikil-kromju- (76% Ni, 15% Cr, 8% Fe), testendi temperatura li tista 'tinservi għal 980 grad. Il-kontenut għoli ta 'nikil jipprovdi reżistenza għall-ossidazzjoni eċċezzjonali u jżomm is-saħħa f'temperaturi fejn l-istainless steel irattab. Għal ħiters ta '26mm f'ambjenti termali aggressivi, din il-liga ħafna drabi tirdoppja jew tittrippla l-ħajja tas-servizz meta mqabbla ma' 304 stainless, li tiġġustifika 50-100% primjums tal-ispiża permezz ta 'frekwenza ta' sostituzzjoni mnaqqsa.
Inconel 800 iżid karbonju kkontrollat, aluminju, u titanju (30-35% Ni, 19-23% Cr, bilanċ Fe). Dawn iż-żidiet joħolqu effetti ta 'twebbis tal-preċipitazzjoni u jtejbu r-reżistenza għall-karburizzazzjoni. Fl-atmosferi tat-trattament tas-sħana b'potenzjal tal-karbonju kkontrollat, 800 jaqbeż is-600 b'mod sinifikanti. Il-materjal jirreżisti l-ossidazzjoni interna u jżomm l-integrità permezz ta 'eluf ta' ċikli termali li jinqasmu ligi inqas.
Incoloy 840 (20-25% Ni, 19-23% Cr) joffri prestazzjoni intermedja bi spiża moderata. Il-kontenut aktar baxx ta 'nikil inaqqas l-ispiża tal-materjal kontra l-gradi ta' Inconel filwaqt li jipprovdi prestazzjoni f'temperatura għolja sostanzjalment aħjar minn 300-serje li ma jissaddadx. Għal ħiters ta '26mm li joperaw fil-medda ta' 700-850 grad fejn 304 jonqos iżda Inconel 600 jista 'jkun speċifikat żżejjed, 840 jolqot punt ta' valur ottimali.
Metalli miksija-ċeramika jipprovdu approċċi alternattivi. Ossidu tal-aluminju jew kisjiet tal-karbur tas-silikon applikati fuq sottostrati tal-metall joħolqu ostakli kimiċi u insulazzjoni elettrika. Iċ-ċeramika timmaniġġja temperaturi li jaqbżu l-limiti tal-metall filwaqt li s-sottostrat jipprovdi saħħa mekkanika. Dawn il-kostruzzjonijiet ibridi jixirqu applikazzjonijiet fejn kemm temperatura għolja kif ukoll reżistenza kimika huma meħtieġa-ċertu proċessar tas-semikondutturi, pereżempju.
Skont id-dejta tal-inġinerija tal-materjali, l-ossidazzjoni ssegwi kinetika parabolika-ħxuna tal-ossidu tiżdied bl-għerq kwadru taż-żmien. Iżda din ir-relazzjoni taċċellera b'mod esponenzjali mat-temperatura. Materjal li juri tkabbir aċċettabbli ta' ossidu ta' 0.1mm f'1000 siegħa f'700 grad jista' juri tkabbir ta' 0.5mm fi 800 grad. Din l-imġieba mhux-lineari tagħmel il-kontroll tat-temperatura kritiku; qabżiet żgħar jikkawżaw ħsara sproporzjonata.
Ir-reżistenza għall-għeja termali tvarja b'mod sinifikanti fost il-ligi. Iċ-ċikliżmu ripetut bejn it-temperatura tal-kamra u t-temperatura operattiva joħloq stress minn espansjoni differenzjali. Materjali b'koeffiċjenti ta 'espansjoni termali għolja u konduttività termali baxxa jesperjenzaw gradjenti aktar wieqaf u għeja aktar mgħaġġla. Il-ligi tal-Inconel ġeneralment jaqbżu l-istainless steel f'dan ir-rigward minħabba saħħa aħjar fit-temperatura għolja-u espansjoni moderata.
Il-kompatibilità kimika testendi lil hinn mill-ossidazzjoni. Il-komposti tal-kubrit jattakkaw il-ligi tan-nikil f'temperatura għolja, u jiffurmaw sulfidi li jdubu-baxx. Il-kloruri jikkawżaw qsim tal-korrużjoni tal-istress f'xi materjali. L-analiżi tal-ambjent tal-proċess għandha takkumpanja l-konsiderazzjonijiet tat-temperatura fl-għażla tal-materjal. Liga perfettament f'temperatura-adattata tista' tfalli malajr f'atmosferi kimiċi speċifiċi.
Il-kunsiderazzjonijiet tal-fabbrikazzjoni jaffettwaw id-disponibbiltà prattika. Ligi Inconel huma aktar diffiċli għall-magna u weldjatura minn azzar li ma jissaddadx. Mhux il-manifatturi kollha tal-heaters għandhom il-kapaċità li jaħdmu dawn il-materjali b'mod effettiv. Il-ħinijiet ta 'tmexxija jestendu, l-ispejjeż jiżdiedu, u jistgħu japplikaw kwantitajiet minimi ta' ordnijiet. L-ippjanar għal dawn ir-restrizzjonijiet prattiċi jipprevjeni dewmien fil-proġett.
It-trattamenti tal-wiċċ itejbu l-prestazzjoni tal-materjal bażi. Il-passivazzjoni ttejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni tal-gradi li ma jissaddadx. Electropolishing inaqqas l-erja tal-wiċċ u jneħħi stress risers. Il-kisi jipprovdi ostakli kontra attakk kimiku speċifiku. Dawn il-proċessi sekondarji jżidu l-ispiża iżda jestendu l-ħajja tas-servizz f'applikazzjonijiet marġinali fejn l-aġġornament tal-materjal waħdu mhuwiex iġġustifikat.
Għal applikazzjonijiet emerġenti fl-enerġija rinnovabbli, l-avjazzjoni elettrika, u l-manifattura avvanzata, l-iżvilupp tal-materjal ikompli. Ligi msaħħa bid-dispersjoni tal-ossidu, komposti tal-metall refrattarji, u materjali tal-matriċi taċ-ċeramika jwiegħdu kapaċitajiet lil hinn mid-disinji tal-ħiters attwali tal-ligi tan-nikil. 26mm se jevolvu biex jinkorporaw dawn l-avvanzi hekk kif jimmaturaw mil-laboratorju għad-disponibbiltà kummerċjali.
