Nichromes: variëteiten, samenstelling, eigenschappen en kenmerken
Nichrome — het belangrijkste materiaal voor de productie van verwarmingselementen voor elektrische ovens. Nichrome is speciaal hiervoor ontworpen en stelt daarom iedereen maximaal tevreden vereisten voor dergelijke materialen.
Nichroom is de algemene naam van een groep legeringen die, afhankelijk van de legeringsgraad, bestaat uit 55-78% nikkel, 15-23% chroom, met toevoegingen van mangaan, silicium, ijzer, aluminium. De eerste groep omvat legeringen die voornamelijk uit nikkel en chroom bestaan, het ijzergehalte daarin is laag (0,5-3,0%), wat hun naam verklaart. De tweede groep omvat legeringen die naast nikkel en chroom ook ijzer bevatten.
Nichroom, een verdere ontwikkeling van chroom-nikkel vuurvast staal, is een zeer hittebestendig materiaal omdat het een extreem sterke beschermende film van chroomoxide Сr2О3 heeft met een smeltpunt dat hoger is dan dat van de legering en bestand is tegen periodieke verwarming en afkoeling.Daarnaast heeft het goede mechanische eigenschappen bij zowel normale als hoge temperaturen, kruipvastheid en voldoende plasticiteit, waardoor het goed verwerkbaar en vooral goed lasbaar is.
De elektrische eigenschappen van nichroom zijn ook behoorlijk bevredigend, het heeft een hoge weerstand, laag temperatuurcoëfficiënt van weerstand, zijn de verschijnselen van veroudering en groei afwezig. Binaire legeringen hebben de beste elektrische en tegelijkertijd goede mechanische eigenschappen. Tegelijkertijd hebben deze legeringen een uitstekende hittebestendigheid, waardoor ze tot 1100 ° C kunnen werken.
Hoe hoger het chroomgehalte in de legering, hoe hoger het gehalte in de beschermende film Сr2О3, hoe vuurvaster het is en hoe beter het materiaal bestand is tegen oxidatie. Maar naarmate het chroomgehalte toeneemt, verslechtert tegelijkertijd de bewerkbaarheid van het materiaal en wanneer het chroomgehalte 30% bereikt, is trekken en koudwalsen niet meer mogelijk. Daarom is het chroomgehalte in de regel niet hoger dan 20%.
De toevoeging van ijzer aan de legering verbetert enigszins de bewerkbaarheid en verhoogt de weerstand, maar verslechtert de temperatuurcoëfficiënt van de weerstand en vermindert de hittebestendigheid aanzienlijk. Niettemin, in gevallen waarin de werktemperatuur niet hoger is dan 1000 ° C, is het toegestaan om een drievoudige legering te gebruiken, omdat deze goedkoper is en minder gebrekkig nikkel bevat.
IJzerrijk nichroom (de term die in het buitenland wordt gebruikt, waar het veel wordt gebruikt, we hebben de Kh25N20-legering waarnaar het verwijst) is zelfs goedkoper, vereist nog minder nikkel en heeft uitstekende mechanische eigenschappen, hoewel de hittebestendigheid nog lager is.Het kan worden gebruikt in ovens met een temperatuur niet hoger dan 900 ° C. Alle nichromen zijn niet-magnetische legeringen. Nichrome is verkrijgbaar in draad- en lintvorm.
Nichrome werd voor het eerst voorgesteld in 1906 door Marsh. Het wordt momenteel door veel bedrijven in het buitenland geproduceerd onder verschillende namen. Er worden dubbele en drievoudige legeringen geproduceerd, aan sommige merken wordt molybdeen toegevoegd. In ons land wordt een dubbele legering met een chroomgehalte van 20 - 23 en een nikkelgehalte van 75 - 78% geproduceerd (Kh20N80), daarnaast wordt een vergelijkbare legering met titanium (Kh20N80T) geproduceerd, maar deze is iets minder warm resistent en kreeg slechts een beperkte toepassing. Drievoudige legeringen worden geproduceerd met een gehalte aan chroom 15 - 18 en nikkel 55 - 61% (Х15Н60).De hoge prijs en het tekort aan nichroom leidden tot een intense zoektocht naar andere legeringen, goedkoper en toegankelijker en in staat om het tegelijkertijd in bepaalde voorwaarden.
De belangrijkste technische kenmerken van nichrome:
Drievoudig nichroom Х15Н60 — (ЕХН60): Сr — 13 — 18, Ni — 55 — 61. Dichtheid bij 0ОС — 8200 kg / m3... Specifieke elektrische weerstand ρ, 10-6 ohm xm — 1,11 (20 ОВ), 1, 18 ( 400 ob), 1,2 (600 ob), 1,21 (800 ob), 1,23 (1000 ob). Specifieke warmtecapaciteit - 0,461 x 103 J / (kg x OS). Warmtegeleidingscoëfficiënt - 16 W / (mx OS). Maximale bedrijfstemperatuur ОVanaf nichroom, afhankelijk van de diameter van de draad in mm — 900 (0,2), 950 (0,4), 1000 (1,0), 1075 (3,0), 1125 (6,0 en meer).
Dubbel nichroom Х20Н80 — (ЕХН80): Сr — 20 — 23, Ni — 75 — 78. Dichtheid bij 0ОС — 8400 kg / m3… Specifieke elektrische weerstand ρ, 10-6 ohm x m — 1,09 (20 ОВ), 1 .13 ( 600 OB), 1.11 (800 OB), 1.12 (1000 OB). Soortelijke warmte — 0,44 x 103 J / (kg x OS). Warmtegeleidingscoëfficiënt - 14,2 W / (mx OS).Maximale werktemperatuur ОVanaf nichroom, afhankelijk van de draaddiameter in mm — 950 (0,2), 1000 (0,4), 1100 (1,0), 1150 (3,0), 1200 (6,0 en meer ▼ ).