Существует несколько основных типов сплавов сопротивления, предназначенных для изготовления нагревательных элементов:

1. "Нихромы" (сплавы Ni-Cr и Ni-Cr-Fe) известны с начала века и применяются до сих пор как в промышленности, так и в бытовых приборах.

2. "Фехрали" (сплавы Fe-Cr-Al) стали широко применяться с 30-х годов. Имеют по сравнению с "нихромами" такие улучшенные характеристики:

  • более высокая температура применения;

  • больший срок службы при высоких температурах;

  • меньшую удельную плотность сплава;

  • меньшую стоимость.

Однако широкому применению "фехрали" вместо "нихрома" долгое время препятствовали плохие механические свойства "фехрали", а именно, низкая пластичность в исходном состоянии (что важно при изготовлении нагревательных элементов), а также резкое уменьшение пластичности сплава при эксплуатации (что важно при работе и ремонте нагревательных элементов).

3. "Многокомпонентные сплавы Fe-Cr-Al-Si-Mn-Zr-Ti-Y", известные под названиями фирм производителей: Kanthal, Resistohm, Aluchrom, и др., имеющие базу близкую к "фехралям" (Fe-Cr-Al). Однако, за счет легирования различными элементами Si, Mn, Zr, Y и другими, а также технологическим особенностям изготовления производителям удалось избавиться от основных недостатков, присущих классическим "фехралям": существенно поднять пластичность, предотвратить сильный рост зерна и межкристаллитное разрушение сплавов при повышенных температурах сохранив основные достоинства этого класса сплавов.

Фирма "Рескал" (Франция) хорошо известна в Европе, как производитель сплавов сопротивления, нагревательных элементов для печей, сплавов для изготовления термопар и компенсационных проводов.

Высокое качество материалов позволило специализироваться фирме на применении в промышленных печах и нагревателях в тяжелых условиях эксплуатации нагревательных элементов.

     Сегодня фирма "Рескал" (Франция) производит широкую гамму современных сплавов сопротивления:

  • "Нихромы" (сплавы Ni-Cr и Ni-Cr-Fe)
  • "Многокомпонентные сплавы Fe-Cr-Al-Si-Mn-Zr-Ti-Y".

  

   

  

 

Некоторые, наиболее широко используемые сплавы сопротивления представлены в таблице:

Марка сплава Химический состав, % Стандарт качества
Ni Cr Fe Al C Др. легирующие элементы DIN ГОСТ

"Нихромы" (сплавы Ni-Cr и Ni-Cr-Fe)

Резистом 80

79

20

-

-

-

Si, Mn и другие

17470

ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 12766.2-90

Резистом 70

69

20

-

-

-

Si, Mn и другие

17470

ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 12766.2-90

Резистом 60

60

15

Остаток

-

<0,02

Si, Mn и другие

17470

ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 12766.2-90

Резистом 30

30

20

Остаток

-

<0,02

Si, Mn и другие

17470

Нет аналогов

"Многокомпонентные сплавы Fe-Cr-Al-Si-Mn-Zr-Ti-Y"

Резистом Р135

-

20

Остаток

4,5

<0,02

Si, Mn, Zr, Y и другие

17470/50049

ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 12766.2-90

Резистом Р140

-

22

Остаток

5

<0,02

Si, Mn, Zr, Y и другие

17470/50049

ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 12766.2-90

Резистом Р145

-

23

Остаток

6

<0,02

Si, Mn, Zr, Y и другие

17470/50049

ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 12766.2-90

Все сплавы полностью не только соответствуют ГОСТу на данный вид продукции, но и превышают его требования, для примера: пластичность (удельное удлинение) при комнатной температуре проволоки из сплавов Х27Ю5Т, Х23Ю5Т по ГОСТу 12766.1-90 составляет 10-12%, а близкая к ней группа сплавов "Резистом" Р 135, Р140 и Р145 демонстрирует более 21%.

Производственная программа фирмы "Рескал" (Франция) по сплавам сопротивления включает в себя:

  • проволоку диаметром от 0,1 мм до 10 мм (диаметром до 5 мм холоднотянутую);

  • ленту различных размеров;

  • плоскую проволоку различных размеров.

Мы предлагаем современные сплавы сопротивления гарантированно высокого качества, завоевавшие доверие во многих странах.

 

"Нихромы" (сплавы Ni-Cr и Ni-Cr-Fe)

Высококачественная продукция фирмы "Рескал" (Франция) "нихромы" (сплавы Ni-Cr и Ni-Cr-Fe) характеризуются:

  • отличными механическими свойствами в "холодном" состоянии и после длительной эксплуатации;

  • увеличенным сроком службы за счет добавок РЗМ;

  • высокой однородностью структуры сплавов.

Предостережение:

  • в серосодержащих атмосферах при температурах выше 650 'С проявляется, так называемый, эффект "зеленой гнили", приводящий к интенсивному разрушению сплавов этого класса.

  • в атмосфере содержащей углерод в температурном интервале 600-900 'С происходит интенсивное разрушение сплавов этого класса.

 

Сплав Резистом 80

Химический состав, %

Ni – 79, Cr – 20, Si, Mn, РЗМ и другие легирующие элементы.

Плотность, г/см3

8,35

Температура плавления, 'С

1400

Максимальная рабочая температура, 'С

1200

Удельное электросопротивление, Ом·мм2

1,08

ТКЭС, К 10-6/ 'С

60 (интервал 20-1000 'С)

ТКЛР, коэф-т 10-6/ 'С

17,5 (интервал 20-1000 'С)

Характеристика ползучести при Т=800 'С

15

Характеристика ползучести при Т=1000 'С

4

Предел прочности, Н/мм2

76

Предел текучести, Н/мм2

33

Пластичность (удельное удлинение) при комнатной температуре, %

Более 30

Применение:

Один из самых известных сплавов сопротивления. Имеет прекрасные механические характеристики при работе до 1200 'С. Применим как в промышленных печах и нагревателях, так и в бытовых приборах.

 

Сплав Резистом 70

Химический состав, %

Ni – 69, Cr – 30, Si, Mn, РЗМ и другие легирующие элементы.

Плотность, г/см3

8,16

Температура плавления, 'С

1380

Максимальная рабочая температура, 'С

1250

Удельное электросопротивление, Ом·мм2

1,08

ТКЭС, К 10-6/ 'С

110 (интервал 20-1000 'С)

ТКЛР, коэф-т 10-6/ 'С

17,5 (интервал 20-1000 'С)

Характеристика ползучести при Т=800 'С

15

Характеристика ползучести при Т=1000 'С

4

Предел прочности, Н/мм2

80

Предел текучести, Н/мм2

40

Пластичность (удельное удлинение) при комнатной температуре, %

Более 30

Применение:

Сплав особенно хорош для применения при повышенных температурах в окислительной атмосфере. Применим как в промышленных печах и нагревателях, так и в бытовых приборах при температурах до 1250 'С.

 

Сплав Резистом 60

Химический состав, %

Ni – 57, Cr – 15, Fe – остальное, Si, Mn, РЗМ и другие легирующие элементы.

Плотность, г/см3

8,20

Температура плавления, 'С

1350

Максимальная рабочая температура, 'С

1100

Удельное электросопротивление, Ом·мм2

1,12

ТКЭС, К 10-6/ 'С

180 (интервал 20-1000 'С)

ТКЛР, коэф-т 10-6/ 'С

17,5 (интервал 20-1000 'С)

Характеристика ползучести при Т=800 'С

15

Характеристика ползучести при Т=1000 'С

4

Предел прочности, Н/мм2

62

Предел текучести, Н/мм2

21

Пластичность (удельное удлинение) при комнатной температуре, %

Более 30

Применение:

Выбор сплава особенно удачен для применения в нагревательных элементах при температурах до 1100 'С. Применим как в промышленных печах и нагревателях, так и в бытовых приборах.

 

Сплав Резистом 30

Химический состав, %

Ni – 30, Cr – 20, Fe – остальное, Si, Mn, РЗМ и другие легирующие элементы.

Плотность, г/см3

7,90

Температура плавления, 'С

1390

Максимальная рабочая температура, 'С

1000

Удельное электросопротивление, Ом·мм2

1,04

ТКЭС, К 10-6/ 'С

250 (интервал 20-1000 'С)

ТКЛР, коэф-т 10-6/ 'С

18 (интервал 20-1000 'С)

Характеристика ползучести при Т=800 'С

20

Характеристика ползучести при Т=1000 'С

4

Предел прочности, Н/мм2

75

Предел текучести, Н/мм2

40

Пластичность (удельное удлинение) при комнатной температуре, %

Более 30

Применение:

Более доступный, по сравнению с другими сплав, применим как в промышленных печах и нагревателях, так и в бытовых приборах при температурах до 1000 'С.

 

"Многокомпонентные сплавы Fe-Cr-Al-Si-Mn-Zr-Ti-Y"

1. Химический состав: база Fe-Cr-Al, легирующие элементы: Si, Y, La, Ce, Zr, Ti.

2. Область применения:

  • Широко используется в электропечах сопротивления для всех отраслей промышленности (машиностроение, литейные и термические цеха, производство керамики и стекла, сушильные цеха). Сплав оптимален для использования в ТЭН-ах и бытовых приборах (духовые шкафы, тепловентиляторы, тостеры, фены и т.п.).
  • В большинстве промышленно развитых стран мира доля данных сплавов в общем потреблении сплавов сопротивления составляет свыше 80%.
  • Превосходные свойства этих материалов обусловлены, в частности, тем, что на их поверхности образуется высокопрочная пленка Al2O3 светло-серого цвета, которая является отличным изолятором и более эффективно предотвращает коррозию по сравнению с оксидом хрома (Cr2O3), образующимся на поверхности нихромов. Пленка оксида хрома менее устойчива, быстрее отслаивается и испаряется (испарение при 1100 'С), что приводит к сокращению срока службы нагревателя.
  • Промышленные камерные печи изготавливаются на основе футеровки из легковесных волокнистых огнеупоров, что в комплексе с нагревателями из современного сплава позволяет сократить время выхода на рабочий режим, а также значительно снизить потребление электроэнергии и эксплуатационные затраты по сравнению с печами на основе кирпичной футеровки с нагревателями из нихрома.
  • Хотя химический состав данных современных сплавов и близок к классическим "фехралям", однако материал имеет ряд существенных отличий: микролегирование Y, La, Ce, Zr, Ti, Si, сниженное содержание С, однородность структуры, уменьшение размера зерна, высокое качество поверхности, высокая плотность слоя защитной пленки Al2O3 , что позволяет получить материал с высокими эксплуатационными свойствами.

3. Основные преимущества:

В отличии от "нихромов":

  • Высокая рабочая и максимальная температура применения: Тmax=1200-1350 'С, Tплавл.=1500 'С.
  • Срок службы больше в 2-3 раза при работе при температурах выше 1100 'С. Пример: при Т=1100 'С, срок службы Х20Н80 как минимум в 2,8 раза ниже чем "Резистом Р", атмосфера – воздух.
  • Плотность ниже, чем у нихрома (7,1-7,2 г/см3 против 8,4 г/см3 у Х20Н80). Экономия на материале составляет 17% по весу.
  • Выше удельное электросопротивление 1,39-1,45 Ом·мм2/м против 1,12 для Х20Н80, что приводит к экономии на материале.
  • Выше значение допустимой поверхностной мощности q (4 Вт/см2 против 2 Вт/см2 для Х20Н80 при Т=1000 'С).
  • Выше приведенные преимущества позволяют экономить на материале для нагревательных элементов 20-30% по весу в сравнении с Х20Н80.
  • Отличная стойкость в воздушной среде, вакууме, аргоне, серосодержащих и СО-содержащих атмосферах, водяном паре.
  • Низкое значение интеркристаллитного окисления.
  • Высокое значение предела ползучести, что уменьшает вероятность провисания элементов.
  • Хорошие механические свойства: высокий предел текучести, хорошая пластичность при комнатной температуре (удлинение более 21%).
  • Низкое стабильное значение ТКЭС.
  • Небольшая зависимость электросопротивления от различных видов теплового воздействия и холодного деформирования.
  • Цена ниже, чем у нихромов.

В отличии от классических "фехралей":

  • Существенно большая пластичность (удельное удлинение) при комнатной температуре: более 21% против 10-12% у классических "фехралей".
  • Более высокая пластичность сплава после эксплуатации при высоких температурах.
  • Сниженное значение интеркристаллитного окисления.
  • Снижение размера зерна как в исходном состоянии, так и замедленный рост зерна при эксплуатации при высоких температурах – стабильность функциональных свойств.
  • Хорошая "свариваемость" сплавов.

 

Сплав Резистом Р135

Химический состав, %

Cr – 20-22, Al – 4.5, Fe – остальное, Si, Y, La, Ce, Zr, Ti – легирующие элементы.

Плотность, г/см3

7,25

Температура плавления, 'С

1500

Максимальная рабочая температура, 'С

1200

Удельное электросопротивление, Ом·мм2

1,35

ТКЭС, К 10-6/ 'С

70 (интервал 20-1000 'С)

ТКЛР, коэф-т 10-6/ 'С

14 (интервал 20-1000 'С)

Характеристика ползучести при Т=800 'С

6

Характеристика ползучести при Т=1000 'С

1

Предел прочности, Н/мм2

75

Предел текучести, Н/мм2

55

Пластичность (удельное удлинение) при комнатной температуре, %

Более 21

Применение:

Применим как в промышленных печах и нагревателях, так и в бытовых приборах при температурах до 1200 'С. Длительный срок службы при повышенных рабочих температурах.

 

Сплав Резистом Р140

Химический состав, %

Cr – 22-24, Al – 5, Fe – остальное, Si, Y, La, Ce, Zr, Ti – легирующие элементы.

Плотность, г/см3

7,15

Температура плавления, 'С

1500

Максимальная рабочая температура, 'С

1280

Удельное электросопротивление, Ом·мм2

1,4

ТКЭС, К 10-6/ 'С

60 (интервал 20-1000 'С)

ТКЛР, коэф-т 10-6/ 'С

15 (интервал 20-1000 'С)

Характеристика ползучести при Т=800 'С

6

Характеристика ползучести при Т=1000 'С

1

Предел прочности, Н/мм2

75

Предел текучести, Н/мм2

55

Пластичность (удельное удлинение) при комнатной температуре, %

Более 21

Применение:

Применим как в промышленных печах и нагревателях, так и в бытовых приборах при температурах до 1280 'С. Длительный срок службы при повышенных рабочих температурах.

 

Сплав Резистом Р145

Химический состав, %

Cr – 22-24, Al – 6, Fe – остальное, Si, Y, La, Ce, Zr, Ti – легирующие элементы.

Плотность, г/см3

7,10

Температура плавления, 'С

1500

Максимальная рабочая температура, 'С

1350

Удельное электросопротивление, Ом·мм2

1,45

ТКЭС, К 10-6/ 'С

33 (интервал 20-1000 'С)

ТКЛР, коэф-т 10-6/ 'С

15 (интервал 20-1000 'С)

Характеристика ползучести при Т=800 'С

8

Характеристика ползучести при Т=1000 'С

1,5

Предел прочности, Н/мм2

75

Предел текучести, Н/мм2

55

Пластичность (удельное удлинение) при комнатной температуре, %

Более 21

Применение:

Применим как в промышленных печах и нагревателях, так и в бытовых приборах при рабочих температурах до 1350 'С. Длительный срок службы при повышенных рабочих температурах.

 

 

Copyright© 1999-2018 г.
ООО "Инженерная компания – САС"

03142, Украина, г. Киев, ул. Семашко 13, оф.105, 106
тел/факс: +38 (044) 424-25-03 / +38 (044) 423-82-99
e-mail: info@sasua.com.ua