Nichromes: varianter, sammensetning, egenskaper og egenskaper
Nichrome - hovedmaterialet for produksjon av varmeelementer for elektriske ovner. Nichrome er spesialdesignet for dette formålet og tilfredsstiller derfor alle i størst mulig grad krav til slike materialer.
Nikrom er det generelle navnet på en gruppe legeringer som, avhengig av graden av legeringen, består av 55-78% nikkel, 15-23% krom, med tilsetning av mangan, silisium, jern, aluminium. Den første gruppen inkluderer legeringer som hovedsakelig består av nikkel og krom, jerninnholdet i dem er lavt (0,5-3,0%), noe som forklarer navnet deres. Den andre gruppen omfatter legeringer som i tillegg til nikkel og krom også inneholder jern.
Nichrome, som er en videreutvikling av krom-nikkel ildfast stål, er et svært varmebestandig materiale fordi det har en ekstremt sterk beskyttende film av kromoksid Сr2О3 med et smeltepunkt som er høyere enn legeringen og tåler periodisk oppvarming og avkjøling.I tillegg har den gode mekaniske egenskaper ved både normale og høye temperaturer, krypemotstand og tilstrekkelig plastisitet, så den er enkel å bearbeide og spesielt godt sveiset.
De elektriske egenskapene til nichrome er også ganske tilfredsstillende, den har høy motstand, lav temperaturkoeffisient for motstand, fenomenene aldring og vekst er fraværende. Binære legeringer har de beste elektriske og samtidig gode mekaniske egenskaper. Samtidig har disse legeringene utmerket varmebestandighet, og det er grunnen til at de kan fungere opp til 1100 ° C.
Jo høyere innhold av krom i legeringen, jo høyere innhold i dens beskyttende film Сr2О3, jo mer ildfast er det og jo bedre er materialet motstandsdyktig mot oksidasjon. Men etter hvert som krominnholdet øker, forringes samtidig bearbeidbarheten til materialet, og når krominnholdet når 30 % er ikke lenger trekking og kaldvalsing mulig. Derfor overstiger som regel ikke krominnholdet i dem 20%.
Tilsetningen av jern til legeringen forbedrer bearbeidbarheten noe og øker motstanden, men forverrer motstandstemperaturen og reduserer varmebestandigheten betydelig. Likevel, i tilfeller der arbeidstemperaturen ikke overstiger 1000 ° C, er det tillatt å bruke en trippellegering, siden den er billigere og inneholder mindre mangelfull nikkel.
Jernrik nikrom (begrepet tatt i bruk i utlandet, hvor det er mye brukt, vi har Kh25N20-legeringen som det refererer til) er enda billigere, krever enda mindre nikkel og har utmerkede mekaniske egenskaper, selv om varmebestandigheten er enda lavere.Den kan brukes i ovner med en temperatur som ikke er høyere enn 900 ° C. Alle nikromer er ikke-magnetiske legeringer. Nichrome er tilgjengelig i tråd- og båndform.
Nichrome ble først foreslått i 1906 av Marsh. Den produseres for tiden i utlandet av mange selskaper under forskjellige navn. Det produseres doble og trippellegeringer, molybden tilsettes noen merker. I vårt land produseres en dobbel legering med et krominnhold på 20 — 23 og et nikkelinnhold på 75 — 78% (Kh20N80), i tillegg produseres en lignende legering med titan (Kh20N80T), men det er litt mindre varme motstandsdyktig og mottok kun begrenset bruk. Trippellegeringer produseres med et innhold av krom 15 — 18 og nikkel 55 — 61 % (Х15Н60) Den høye prisen og mangelen på nikrom førte til en intens leting etter andre legeringer, billigere og mer tilgjengelige og i stand til samtidig å erstatte den i visse tilfeller forhold.
De viktigste tekniske egenskapene til nichrome:
Trippel nikrom Х15Н60 — (ЕХН60): Сr — 13 — 18, Ni — 55 — 61. Tetthet ved 0ОС — 8200 kg/m3… Spesifikk elektrisk motstand ρ, 10-6 ohm xm — 1,11 (20 ОВ), ( 400 OB), 1,2 (600 OB), 1,21 (800 OB), 1,23 (1000 OB). Spesifikk varmekapasitet — 0,461 x 103 J / (kg x OS). Koeffisient for termisk ledningsevne — 16 W / (mx OS). Maksimal driftstemperatur ОFra nikrom, avhengig av diameteren på ledningen i mm — 900 (0,2), 950 (0,4), 1000 (1,0), 1075 (3,0), 1125 (6,0 og mer).
Dobbel nikrom Х20Н80 — (ЕХН80): Сr — 20 — 23, Ni — 75 — 78. Tetthet ved 0ОС — 8400 kg/m3… Spesifikk elektrisk motstand ρ, 10-6 ohm x m — 1,09 (20 О.В), (1 600 OB), 1,11 (800 OB), 1,12 (1000 OB). Spesifikk varme — 0,44 x 103 J / (kg x OS). Koeffisient for termisk ledningsevne — 14,2 W / (mx OS).Maksimal arbeidstemperatur ОFra nikrom, avhengig av tråddiameteren i mm — 950 (0,2), 1000 (0,4), 1100 (1,0), 1150 (3,0), 1200 (6,0 og mer ▼ ).