Сплавы для нагревательных элементов (сплавы сопротивления) для электропечей сопротивления, промышленных и бытовых нагревателей «Резистом» (Франция)
Сезоненко А.Ю., к.ф.-м.н., гл.инженер «САС инженерная компания»
ИТБ "Литьё Украины" №2(78), 2007 г.
 К настоящему времени вопрос использования качественных нагревательных элементов в электропечах сопротивления различных типов (термические и плавильные печи, сушильные камеры и т.п.) и промышленных нагревателях является весьма актуальным. 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» (Rescal, Франция) хорошо известна в Европе, как производитель сплавов сопротивления, нагревательных элементов для печей, сплавов для изготовления термопар и компенсационных проводов. Это предприятие располагает современным промышленным оборудованием полного цикла производства и исследовательской лабораторией для получения продукции отвечающей всем требованиям заказчиков.
Высокое качество материалов позволило фирме специализироваться на выпуске материалов для 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:
«Нихромы» (сплавы Ni-Cr и Ni-Cr-Fe)
| МАРКА СПЛАВА |
Ni |
Cr |
Fe |
Al |
C |
Др.легирующие элементы |
СТАНДАРТ КАЧЕСТВА
DIN и ГОСТ |
|
Резистом 80
Resistohm 80 |
79 |
20 |
- |
- |
- |
Si, Mn и другие |
DIN 17470 ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 12766.2-90 |
|
Резистом 70
Resistohm 70 |
69 |
20 |
- |
- |
- |
Si, Mn и другие |
DIN 17470 ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 12766.2-90 |
|
Резистом 60
Resistohm 60 |
60 |
15 |
Остаток |
- |
менее
0,02 |
Si, Mn и другие |
DIN 17470 ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 12766.2-90 |
|
Резистом 30
Resistohm 30 |
30 |
20 |
Остаток |
- |
менее
0,02 |
Si, Mn и другие |
DIN 17470 ГОСТ - нет аналогов |
«Многокомпонентные сплавы Fe-Cr-Al-Si-Mn-Zr-Ti-Y»
| МАРКА СПЛАВА |
Ni |
Cr |
Fe |
Al |
C |
Др.легирующие
элементы |
СТАНДАРТ КАЧЕСТВА DIN и ГОСТ |
|
Резистом Р135
Resistohm P135 |
- |
20 |
Остаток |
4,5 |
менее 0,02 |
Si, Mn, Zr, Y и другие |
DIN 17470/50049
ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 12766.2-90 |
|
Резистом Р140
Resistohm P140 |
- |
22 |
Остаток |
5 |
менее 0,02 |
Si, Mn, Zr, Y и другие |
DIN 17470/50049 ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 12766.2-90 |
|
Резистом Р145
Resistohm P145 |
- |
23 |
Остаток |
6 |
менее 0,02 |
Si, Mn, Zr, Y и другие |
DIN 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» (Rescal, Франция) по сплавам сопротивления включает в себя:
- проволоку диаметром от 0,1 мм до 10 мм (диаметром до 5мм холоднотянутую);
- ленту различных размеров;
- плоскую проволоку различных размеров.
Мы предлагаем современные сплавы сопротивления гарантированно высокого качества, завоевавшие доверие во многих странах.
Также наша фирма «САС инженерная компания» выполняет:
- подбор и полный расчет нагревательных элементов для электропечей сопротивления и промышленных нагревателей;
- проектирование и изготовление систем управления (шкафов управления) для электропечей сопротивления различных типов (термические и плавильные печи, сушильные камеры и т.п.).
«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 (Resistohm 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/м |
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 (Resistohm 80)
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/м |
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 (Resistohm 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/м |
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 (Resistohm 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/м |
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. Нихром. Фехраль.
|