Состав нихром

Новый тип жаростойкого металла

Базовым металлом сплава выступает никель, его содержание находится в интервале 55 – 78%. Второй, основополагающий элемент – хром, занимающий в материале от 15 до 23%. Наиболее распространенные следующие легирующие добавки: алюминий, железо, марганец и кремний.

Основные преимущества нихрома перед другими тугоплавкими металлами состоят в следующем:

• высокая жаростойкость, механические свойства не меняются при высоких температурах;

• пластичность, обеспечивает возможность изготовления проволоки, лент из сплава;

• простота обработки, изделия хорошо штампуются, свариваются;

• высокая стойкость к коррозии;

• нихром не магнитится.

Сплав можно по праву назвать усовершенствованным вариантом хромоникелевой жароупорной стали. Поверхность нихрома покрыта пленкой из окиси хрома. Ее высокая адгезия и более высокая, чем у металла, температура плавления позволяют материалу отлично выдерживать перепады температур: регулярные нагревы и остывания.

Величина тугоплавкости сплава напрямую связана с защитной пленкой оксида, следовательно, растет при увеличении содержания хрома. Улучшение тугоплавкости оксидной пленки дополнительно способствует росту коррозионной стойкости материала. Предел содержания хрома в сплаве обусловлен снижением обрабатываемости материала: при достижении 30%, холодная прокатка нихрома становится невозможной.

Когда в ход идет железо

Отечественные стандарты различают две основные марки нихрома.

• Х20Н80 – двойной. Состав сплава: 74% никеля, 23 – хрома, на уровне процента присутствуют железо, кремний и марганец.

• Х15Н60 – тройной. Основу составляет все тот же сплав никеля с хромом 60 и 15%, соответственно. Третьим компонентом выступает железо, его содержание в продукте – 25%.

Идея насыщения нихрома железом связана с компромиссом: удешевить цену материала, сохранив его жаростойкость. Дополнительно, добавление железа повышает обрабатываемость сплава. Таким образом, вариация процентного вклада трех базовых элементов позволяет удержать рабочую температуру на уровне 1000 °С, сохранив при этом пластичность продукта и понизив его стоимость.

Один из наиболее дешевых вариантов нихрома Х25Н20 (железобогатый, согласно зарубежной терминологии), требует никеля не более 20%. При этом механические свойства сплава не ухудшается, однако рабочая температура ограничивается величиной 900 °С.

Область применения

Первоначальное предназначение нихрома акцентировалось на использование в изготовлении нагревательных элементов различного высокотемпературного оборудования. Высокая температура плавления, до 1400 °С, позволяет использовать нихромовые нагреватели внутри печей для обжига, сушильных аппаратах. Распространено производственное использование продукта как жаропрочного химически стойкого сплава в агрессивных средах.

На бытовом уровне нихром оказался идеальным материалом вначале для утюгов, а впоследствии, в пищевой промышленности. Тостеры, электрические плиты, прочее кухонное оборудование с нагревательными элементами из этого сплава отличаются отсутствием:

• искрения;

• ржавчины;

• оплавленных участков.

Как результат, в процессе приготовления пищи не чувствуется посторонних запахов, гари.

Пластичность материала, обеспечивающая возможность проката продукта, изготовления из него проволоки, расширяет область применения нихрома до резисторов, реостатов, прочих узлах сопротивления. Деформированные нихромовые нагревательные спирали также применяются в электронных сигаретах.

Единственный недостаток нихрома – его высокая стоимость, компенсируется отсутствием более дешевых заменителей этого жаростойкого сплава до настоящего времени.

xlom.ru

	1. Примерное назначение сплавов нихрома и фехраля.
	2. Химический состав сплавов нихрома и фехраля.
	3. Физические свойства сплавов нихрома и фехраля.
	4. Поправочные коэффициенты для расчета изменения электрического сопротивления в зависимости от температуры.
	5. Отличие электрического сопротивления R20 от регламентированного стандартом.
	6.1 Площадь сечения, вес, длина и электрическое сопротивление нихрома и фехраля в зависимости от диаметра проволоки Х20Н80, Х20Н80-Н, Х23Ю5Т, GS SY.
	6.2 Площадь сечения, вес, длина и электрическое сопротивление нихрома и фехраля в зависимости от диаметра проволоки Х20Н80, Х15Н60, ХН70Ю.
	7. Площадь сечения, вес, длина и электрическое сопротивление нихрома и фехраля в зависимости от размера ленты и полосы Х20Н80, Х20Н80-Н, Х23Ю5Т, GS SY.
	8. Ориентировочный срок службы нагревательных элементов из нихрома и фехраля Х20Н80-Н, Х15Н60-Н, ХН70Ю-Н, ХН20ЮС, Х23Ю5, Х15Ю5.

  Калиброванные прецизионные хромоникелевые сплавы (нихромы) обладают высоким электрическим сопротивлением и высокой рабочей температурой, устойчивы при работе в окислительной среде, а также в зависимости от марки нихрома устойчивы при работе в вакууме, в атмосфере азота, аммиака, водорода.

  Диапазон применения холоднотянутой нихромовой проволоки и холоднокатаной нихромовой ленты весьма широк. Основное направление применения нихромовых сплавов – это изготовление нагревательных элементов для электрических печей различного назначения, для промышленных и бытовых электронагревательных приборов, для промышленных и бытовых водо- и воздухонагревательных систем.

Кроме того, прокат нихрома применяют:
  – для изготовления ответственных деталей, работающих в вакууме;
  – для изготовления резисторов и соединителей в изделиях электронной техники;
  – для изготовления электродов, сеток, конвейерных полотен и конструкций для стеклокерамических и других производств;
  – во многих других производствах, где требуются тепловыделяющие и жаростойкие элементы.

www.zaogross.ru

Сложно представить, что еще немногим больше 100 лет назад мировая промышленность не применяла и вообще не знала такой сплав как нихром.

 

Обойтись без нихрома в наши дни не представляется реальным. В виде двухкомпонентного сплава нихром вошел в нашу жизнь в 1905 году.

 

И помог этому прогрессу американский инженер, металлург, ученый Альберт Лерой Марш. Патент был зарегистрирован в феврале 1906 года. Это был первый сплав, состоящий из 80% никеля и 20% хрома в качестве нагревательного элемента.

В Америке, Альберт Марш был признан "Отцом электроотопительной промышленности".

 

В наши дни насчитывается около десяти формул. И название нихром служит для целой категории сплавов. В последующих формулах, составленных за последний век, (Ni) никеля может быть от 55-78%, а (Cr) хрома от 15-23%, 1,5% марганца. В качестве примесей добавляют (Fe) железо, (Zr) цирконий, (Si) кремний, (Mo) молибден, (Ti) титан, (Al) алюминий, а также микро присадки редкоземельных элементов. В главной формуле Марша вышеперечисленных лигатур не присутствовало.

 

От соотношений добавленных лигатур в сплав, напрямую зависят его качественные характеристики. Чем больше хрома, тем меньше сплав подвержен окислению. Но становиться хрупким, уменьшается пластичность, текучесть сплава. Волочению, намотке в спираль либо холодной прокатке ее уже не подвергнешь.

 

Пластичность сплаву и доступность к механической обработке – волочению, намотке, сварке придает не только никель, но и железо. Тем не менее, высокий состав (Fe) существенно занижает температурные характеристики сплава. В результате нихром начинает удерживать температуру лишь до 900 °С и живучесть сплава в часах заметно сокращается.

Сплав с завышенным содержанием железа – единственная магнитная разновидность нихрома это марка Х15Н60. Марка Х20Н80 не обладают магнитными качествами.

 

Не имея под рукой хим. Лаборатории или анализатора металлов, можно отличить марку, по магнитным свойствам «дедовским способом» с помощью магнита подвешенного на ниточке. Марка Х15Н60 всегда будет слабо притягивать магнит.

 

Нихром с легкостью выдерживает температуру плавления, до 1400°С. Плотность составляет (8200-8500) кг/м3. Флагманом физических качеств нихромов считается высокое электрическое сопротивление порядка от 1,05—1,4 Ом·мм²/м и зависит от выбранной марки нихрома. А также высокое сопротивление коррозии в разных средах и высочайшая жаростойкость. Нихром крипоустойчив, это значит способность сплава, при определенном нагреве, удлинятся за установленный промежуток времени. Кроме того, сплав пластичный при этом, совершенно держит заданную ему форму, может работать при рабочих температурах от 1100 до 1300 °С.

 

Досадная особенность нихрома – ограниченная живучесть в часах. Если не вдаваться в таблицы и цифры марка Х20Н80 Вам прослужит дольше, чем Х15Н60 при одинаковых режимах работы. Разница в цене между вышеописанными марками от 10-15%. Что выбрать решать технологам и экономистам вашего предприятия.

 

Что касается проволоки фехралевой. Заменитель нихрома изобретен на рубеже XX-XXI веков. Аналог этот относителен на «любителя». Цена дешевле в разы, так как не содержит дорогостоящего никеля. Вместо него хром, алюминий и железо. Живучесть крайне мала. Рабочая температура не выше 900-950 °С. Потребность у предприятий невысокая. Частые простои термического участка всегда огорчают.

 

На рынке все чаще предлагают нихромы нового поколения. Рекламировать их не будем. Как они себя зарекомендуют, покажет время. На сегодняшний день выводы делать крайне рано. Несмотря на идеально написанные характеристики. Технологи с большим опытом и стажем говорить, что нихром Х20Н80 в прошлом не спешат. И мы торгующие нихромом более 20 лет воздержимся от комментариев. Производители стараются делать выбор в пользу пусть и более дорогого, но и более качественного сплава.

 

Проволока, лента, нить из нихрома – неотъемлемые части практически всех нагревательных приборов.

 

На бытовом уровне нихром стали применять для утюгов, немногим позднее, в пищевой индустрии. Электрические плиты, обогреватели, котлы, тостеры, автомобильные прикуриватели, подогрев сидений, теплые полы, электронные Атомазеры.

 

В промышленности востребован нихром для производства нагревательных элементов в высокотемпературных электропечах, различных электрических агрегатах теплового действия для всех отраслей промышленности. В качестве нагревательных и резисторных элементов. Жаропрочного, жаростойкого, кислотостойкого и химически устойчивого сплава в определенных агрессивных средах. В агрегатах, реостатах работающих при высоких температурных режимах, в разработке резисторов прецизионных, для которых разработаны специальные марки нихромовых сплавов. В качестве основного жаропрочного покрытия при газотермическом напылении.

 

Как всему дорогому и качественному ищут замену. Ученых, Металлургов, Химиков не покидает идея превзойти качества этого дорогого сплава. Но этого на сегодняшний день не произошло.

 

Купить Нихром от 1 кг предлагаем в компании ПАРТАЛ.

Продаем Нихром только российского производства. Строгое соответствие ГОСТ; ТУ, качеству и марке.

partalstalina.ru

Нихром Х15Н60 и Х20Н80 – являются чаще всего используемыми хромникелевыми прецизионные сплавами. Как уже говорилось, их отличает высокое электрическое сопротивление. Никель – главный металл в составе этого сплава. Его в нихроме много – целых 55-78 процентов. Ему почти не уступает хром, которого в нихроме – 15-23 процентов. Кроме никеля и хрома, в состав нихрома так же входят железо, титан, фосфор, алюминий, марганец, сера, углерод, кремний.

Свойства нихрома определяют никель и хром. Никель имеет способность растворять в себе разнообразные металлы, и при этом оставаться очень пластичным. В жидких и газообразных средах он легко сопротивляется коррозии. Как много раз упоминалось – устойчив перед высокими температурами. Хром так же жароустойчив, имеет твёрдость и высокую сопротивляемость процессам коррозии. Вот и получается, что всеми этими положительными качествами наделён и сам хром.

Устойчивость к повышенным температурам обуславливает внушительные рабочие температуры нихрома.

хром, относящейся к марки Х20Н80 выдерживает до 1200 градусов Цельсия (здесь мы обращаем внимание ещё и на диаметр проволоки), для нихрома относящегося к марке Х15Н60 – максимальная температура до 1125 по Цельсию. Цифры приведены в соответствии с ГОСТ 12766.1-90. Насколько влияет процентная доля никеля в составе сплава, мы делаем вывод из данной характеристики. Чем выше в нихроме процент никеля, тем большую жаропрочность имеет нихром.

Ещё одним качеством, делающим нихром широко востребованным металлом, является его высокая пластичность. Пластичность можно отнести к технологическим особенностям, что указывают на то, какой именно обработке без ущерба можно подвергнуть материал – это либо точение, либо сварка, золочение, штамповка и так далее). За счёт отличной пластичности нихрома, из него можно изготовлять изделия такого рода, как, к примеру, нихромовая лента или проволока нихромовая, а ещё некоторые виды очень тонкой проволоки. Как делается нихромовая проволока? При помощи волочения.

К самым важным физическим особенностям нихрома можно отнести наличие малого коэффицента электрического сопротивления и высокое удельное электрическое сопротивление. Эти особенности, да ещё вкупе с жаропрочностью, позволяют нихрому быть тем материалом, из которого изготавливают проволоки, а так же ленты для производства разнообразных элементов нагревания.

Нихром Х20Н80 и нихром Х15Н60 (нихромовая проволока, нихромовая лента) применимы чаще всегов электротехнике. Этот сплав берут для создания проволочных резисторов ( а ещё есть резисторы ленточные); реостатов в приборах, для нагревания; электронагревателей, электронагревательных элементов, что долгое время функционируют на воздухе температурой до 1250 градусов Цельсия. А ещё нихром успешно применяется при изготовлении оборудования электротермической направленности, которая должна быть очень надёжной. Ещё нихром Х15Н60 применятся при производстве непрецизионных резисторов.

www.olakis.ru

Нихромом является сплав, который содержит в себе такие составляющие, как никель (55-78%), хром (15-23%), добавки марганца, алюминия, кремния. Остальная доля приходится на железо (до 20%) и незначительное количество углерода (до 0,05%). Впервые данный материал был получен в начале 20 века (1905 год) Альбертом Маршем, запатентовавшим его уже в следующем году.

Основными свойствами данного сплава – высокая стойкость к коррозии в разных средах, прочность к механическим воздействиям, пластичность, удельное электрическое сопротивление, а также высокая жаропрочность (температура плавления порядка 1400 °C). Нихром является немагнитным материалом. Жаропрочность нихрома обусловлена прочной оксидной пленкой из окиси хрома (Сr2О3), температура плавления которого превышает этот показатель у самого сплава. К тому же она хорошо переносит чередующиеся нагревы и остывания.

Чем большее количество в сплаве хрома, тем больше его содержится в оксидной пленке, вследствие чего последняя становится более тугоплавкой. Но слишком большое его содержание негативно влияет на обрабатываемость материала. Оптимальным является доля не более 20%, так как при вводе в сплав около 30% хрома холодная прокатка и волочение невозможны. Механическую обрабатываемость может улучшить увеличение содержания железа в составе представленного материала, но при этом существенно понижается его жаростойкость.

Благодаря вышеперечисленным свойствам нихрома, его применяют, к примеру, при изготовлении печной арматуры, нагревателей, реостатов, деталей внутривакуумных приборов.

При рабочих температурах не более 1000 °С допускается применение тройного сплава Х15Н60, ввиду его дешевизны вследствие меньшего количества никеля. Марка нихрома Х20Н80 содержит еще больше железа (за границей данная марка именуется железобогатым нихромом). В ней содержится меньше никеля, поэтому она еще дешевле. Данная марка имеет очень хорошие механические свойства. Но, уменьшения жаропрочности жаростойкости, рабочая температура данного материала не должна превышать 900°С. Особо часто нихром выпускается в виде ленты или проволоки, нить. Норма упаковки – бобина или катушка (в зависимости от диаметра или толщины проката).

Нихром по-прежнему остается дорогим и дефицитным материалом, свойства которого не могут быть полностью заменены другими, более дешевыми, сплавами.

Продажа нихрома в Москве – Метаторг.

meta-torg.ru

История нихрома началась в 1905-ом году. Сплав изобрел Альберт Марш. Ученый из США запатентовал одну формулу. Сейчас же существует около 10-ти вариантов рецептуры, поэтому понятие «нихром» разрослось до обозначения ни одного, а группы сплавов.

 

Что такое нихром?

 

 

Альберт Марш соединил когда-то около 80% никеля и 20% хрома. В формулах, составленных позже, первого элемента может быть от 55%, а второго от 15%. В качестве примесей добавляют алюминий, железо, марганец, кремний, молибден, титан. В первом в истории варианте смеси лигатуры не было.

 

Физические и химические свойства нихрома

 

От пропорций металлов в сплаве зависят его свойства. Чем больше хрома, тем меньше смесь подвержена окислению. Почему же максимальный показатель содержания хрома в сплаве равен 20%? Почему нельзя купить нихром, к примеру, с 30% хрома? Дело в том, что перебор этого металла уменьшает пластичность, данные обработки смеси. Холодной прокатке или волочению ее уже не подвергнешь.

 

 

Обрабатываемость нихрома улучшает не только никель, но и железо в качестве лигатуры. Однако, такое добавление уменьшает сопротивляемость состава жару. Железообогащенный нихром выдерживает температуры лишь до 900 градусов Цельсия.

 

Сплав с лигатурой железа – единственная магнитная разновидность нихрома. Все остальные варианты смеси не обладают магнитными свойствами.

 

Нихром с легкостью выдерживает температуры до 1 400 градусов Цельсия при рецептуре только из никеля и хрома. Понижают показатель, кроме железа, добавки титана, алюминия, марганца. Составу в чистом виде переносить жар  помогает образующаяся на его поверхности оксидная пленка. Она утончается при сторонних примесях.

 

 

При небольшом нагреве, велико и электро-сопротивление нихрома. Его показатель – 1,05-1,4 мм²/м. К тому же, нихром крипоустойчив. Это означает способность материала, при определенном нагреве, удлинятся за определенный промежуток времени. Кроме того, сплав пластичный, его легко деформировать. При этом, нихром отлично держит приданную ему форму.

 

Один из минусов сырья – ограниченный период службы. Это особенно касается небольших элементов из сплава. Чем шире, к примеру, проволока нихром, тем дольше она служит. Необходимость периодически заменять элементы из сплава в приборах привела к настоящему ажиотажу на нихром в 20-ом веке. Крупные производители стали закупать состав в прок, опустошая рынок. Дефицит вызвало и резкое расширение списка сфер применения смеси никеля с хромом. К тому же, закупки сплава (так оно и по сей день) стараются осуществлять в момент падения ценника на никель. Для этого следят за торгами на бирже. Успеть надо в короткие периоды спада стоимости. Это опять же приводит к ажиотажу.

 

tvoi-uvelirr.ru