Главная › Главная › СПЛАВЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ
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/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
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
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
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.
"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/м |
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/м |
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/м |
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.