Nichromes: sorter, sammansättning, egenskaper och egenskaper
Nichrome — huvudmaterialet för produktion av värmeelement för elektriska ugnar. Nichrome är speciellt designad för detta ändamål och tillfredsställer därför alla i maximal utsträckning krav på sådana material.
Nikrom är det allmänna namnet på en grupp legeringar som, beroende på graden av legeringen, består av 55-78% nickel, 15-23% krom, med tillsatser av mangan, kisel, järn, aluminium. Den första gruppen inkluderar legeringar som huvudsakligen består av nickel och krom, järnhalten i dem är låg (0,5-3,0%), vilket förklarar deras namn. Den andra gruppen omfattar legeringar som förutom nickel och krom även innehåller järn.
Nichrome, som är en vidareutveckling av krom-nickel eldfast stål, är ett mycket värmebeständigt material eftersom det har en extremt stark skyddande film av kromoxid Сr2О3 med en smältpunkt högre än legeringens och tål periodisk uppvärmning och kylning.Dessutom har den goda mekaniska egenskaper vid både normala och höga temperaturer, krypmotstånd och tillräcklig plasticitet, så den är lätt att bearbeta och särskilt välsvetsad.
De elektriska egenskaperna hos nikrom är också ganska tillfredsställande, den har hög resistans, låg temperaturkoefficient för motstånd, fenomenen åldrande och tillväxt är frånvarande. Binära legeringar har de bästa elektriska och samtidigt goda mekaniska egenskaper. Samtidigt har dessa legeringar utmärkt värmebeständighet, vilket är anledningen till att de kan arbeta upp till 1100 ° C.
Ju högre halt av krom i legeringen, desto högre halt i dess skyddande film Сr2О3, desto mer eldfast är den och desto bättre är materialet motståndskraftigt mot oxidation. Men när kromhalten ökar försämras samtidigt materialets bearbetbarhet och när kromhalten når 30 % är dragning och kallvalsning inte längre möjlig. Därför överstiger som regel inte kromhalten i dem 20%.
Tillsatsen av järn till legeringen förbättrar bearbetbarheten något och ökar dess motstånd, men försämrar temperaturkoefficienten för motstånd och minskar avsevärt dess värmebeständighet. Icke desto mindre, i fall där arbetstemperaturen inte överstiger 1000 ° C, är det tillåtet att använda en trippellegering, eftersom den är billigare och innehåller mindre bristfälligt nickel.
Järnrik nikrom (termen antagen utomlands, där den används flitigt, vi har legeringen Kh25N20 som den hänvisar till) är ännu billigare, kräver ännu mindre nickel och har utmärkta mekaniska egenskaper, även om dess värmebeständighet är ännu lägre.Den kan användas i ugnar med en temperatur som inte är högre än 900 ° C. Alla nikromer är icke-magnetiska legeringar. Nichrome finns i tråd- och bandform.
Nichrome föreslogs först 1906 av Marsh. Den produceras för närvarande utomlands av många företag under olika namn. Dubbel- och trippellegeringar produceras, molybden läggs till vissa märken. I vårt land produceras en dubbellegering med en kromhalt på 20 — 23 och en nickelhalt på 75 — 78% (Kh20N80), dessutom produceras en liknande legering med titan (Kh20N80T), men det är något mindre värme resistenta och fick endast begränsad tillämpning. Trippellegeringar tillverkas med en halt av krom 15 — 18 och nickel 55 — 61 % (Х15Н60) Det höga priset och bristen på nikrom ledde till ett intensivt sökande efter andra legeringar, billigare och mer tillgängliga och som samtidigt kan ersätta det i vissa betingelser.
De viktigaste tekniska egenskaperna hos nichrome:
Trippelnikrom Х15Н60 — (ЕХН60): Сr — 13 — 18, Ni — 55 — 61. Densitet vid 0ОС — 8200 kg/m3... Specifik elektrisk resistans ρ, 10-6 ohm xm — 1,11 (20 ОВ), ( 1, ОВ) 400 OB), 1,2 (600 OB), 1,21 (800 OB), 1,23 (1000 OB). Specifik värmekapacitet — 0,461 x 103 J / (kg x OS). Koefficient för värmeledningsförmåga — 16 W / (mx OS). Maximal drifttemperatur ОFrån nikrom, beroende på trådens diameter i mm — 900 (0,2), 950 (0,4), 1000 (1,0), 1075 (3,0), 1125 (6,0 och mer ).
Dubbelnikrom Х20Н80 — (ЕХН80): Сr — 20 — 23, Ni — 75 — 78. Densitet vid 0ОС — 8400 kg/m3... Specifik elektrisk resistans ρ, 10-6 ohm x m — 1,09 (20 О.В), (1 600 OB), 1,11 (800 OB), 1,12 (1000 OB). Specifik värme — 0,44 x 103 J / (kg x OS). Koefficient för värmeledningsförmåga — 14,2 W / (mx OS).Maximal arbetstemperatur ОFrån nikrom, beroende på tråddiametern i mm — 950 (0,2), 1000 (0,4), 1100 (1,0), 1150 (3,0), 1200 (6,0 och mer ▼ ).