Нихромовая проволока ее характеристики и сфера применения

Нихром охватывает сплавы различных марок, созданные на базе никеля и хрома, с низким содержанием дополнительных легирующих примесей. Изобретение материала относится к началу прошлого века, родиной же продукта стала Северная Америка.

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.

Лента Х20Н80 нихром

  • 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 2019 °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 2019 °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.

Нихромовая проволока для электронных сигарет

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

Предыдущая статья

Вольфрам — свойства и область применения

Следующая статья

Железнодорожный металлолом

Читайте также:

Трубы давно стали привычным строительным и декоративным материалом, особенно те, которые изготовлены из нержавеющей стали. Особое место отведено полированным трубам из нержавейки, имеющим не только эстетическую, но и практическую ценность. Из статьи можно узнать о сферах применения и особенностях трубы нержавеющей полированной.

Все большей популярностью у покупателей начинает пользоваться профильный металлопрокат из алюминия, поскольку он имеет целый ряд преимуществ по сравнению с железными или стальными трубами. О том, как и где применяют алюминиевые прямоугольные трубы, рассказывается в данной статье.

Самая востребованная отрасль металлургии – трубная промышленность. Без трубопроводов деятельность некоторых отраслей вообще была бы невозможна. Особо ценятся среди потребителей трубы цельнотянутые бесшовные. Благодаря каким свойствам они завоевали свое место на рынке, рассмотрим ниже.

Рекомендовано:

Развитие металлургии позволяет производить разнообразные изделия из черных и цветных металлов для обеспечения нужд разных сфер промышленного производства. Технология получения сплава никеля и хрома, изготовление из него проволоки для производства разнообразной продукции и элементов оборудования или способствует развитию экономики.

Чтобы правильно произвести расчет нихромовой проволоки и расход необходимых материалов необходимо учесть комплекс факторов.

Точное знание целевого назначения, свойств и характеристик, сфера применения таких материалов и возможностей их поставки обеспечит проведения разных этапов работ и процедур, связанных с производством и хозяйствованием.

Особенности продукции и история ее открытия

Рассматривая фото нихромовой проволоки, представленные в этой статье, сложно визуально оценить ее свойства и эксплуатационные параметры.

Этот материал изготавливается из сплава двух химических элементов, благодаря соединению никеля и хрома проволочные изделия характеризуются оптимальной пластичностью и повышенной прочностью:

  • повышенная устойчивость к коррозийному воздействию;
  • сопротивление агрессивному воздействию внешней среды;
  • простота обработки для создания различных конструкций.

Открытие такого материала стало результатом многолетних исследований в области производства легированных металлов с разным целевым назначением.

С развитием современных технологий в состав нихромовой проволоки могут входить дополнительные компоненты, такие как железо, что позволяет повысить эксплуатационные свойства материала.


Физические и технические параметры проволоки

Оптимальная цена нихромовой проволоки позволяет закупить такие материалы в необходимых количествах для домашнего и частного или промышленного использования.

Выбор такой продукции обусловлен ее практическими, физическими и эксплуатационными параметрами, к основным их которых следует отнести:

  • повышенное удельное электрическое сопротивление;
  • устойчивость к воздействию повышенного температурного режима;
  • высокий предел текучести и небольшая плотность материала.

В процессе практической эксплуатации качество продукции из нихрома подтверждается простотой и надежностью ее применения.

Проволока из такого сплава не горит и не покрывается ржавчиной, в процессе интенсивной эксплуатации она не теряет формы и не деформируется, сохраняет целостность и выдерживает высокие механические нагрузки.

Сфера применения универсальных материалов

Материал продается в отдельных катушках или небольших кассетах, от этого зависит длина нихромовой проволоки, которую можно приобрести для разных работ. Благодаря комплексу универсальных и качественных параметров и свойств продукции определяется сфера его практического применения:

для изготовления отдельных элементов металлургических печей с электронагревом;

  • в качестве конструкционных элементов индукционного оборудования металлоплавления;
  • при сборке промышленных, вентиляционных сушек, обогревательных котлов и теплообменников;
  • в производстве резисторов и реостатов, электродов для сварочного оборудования;
  • при изготовлении одножильных и многожильных электрических проводов разного назначения.

Кроме этого, нихромовая проволока остается важным элементом нагревательных приборов, таких как тэны в промышленном и бытовом оборудовании.

Производство обогревательных устройств с применением такого материала обеспечивает повышенную теплоотдачу и длительный срок их эксплуатации даже в самом интенсивном режиме.


Классификация и общепринятая маркировка продукции

При выборе, где купить нихромовую проволоку, отличающуюся повышенным качеством и надежностью, необходимо учитывать характеристики предлагаемой продукции.

Товары от производителей отвечают стандартам качества, и для их производства используется современные и высокопроизводительное оборудование, при этом важно знать маркировку:

  • маркировка С определяет возможность использовать для изготовления элементов сопротивления;
  • маркировка Н позволяет применять расходные материалы в ходе производства нагревательных элементов;
  • маркировка ТЭН характеризует предназначение проволоки для трубчатых и электрических нагревателей.

Выбирая сечение нихромовой проволоки важно обращать внимание на маркировку продукции и количество дополнительных элементов.

Химический состав нихромового материала может дополняться марганцем и кремнием, алюминием и железом, что позволяет улучшить его качественные и эксплуатационные характеристики.

Особое внимание при выборе продукции для собственного применения необходимо уделять соответствию продукции ГОСТам и нормативной документации.


Фото нихромовой проволоки

Также рекомендуем просмотреть:

  • Круг стальной
  • Проволока стальная
  • Колючая проволока
  • Труба ВГП
  • Лист холоднокатаный
  • Сварочная проволока
  • Оцинкованный профнастил
  • Полоса металлическая
  • Металлический уголок
  • Профнастил для забора
  • Лист горячекатаный
  • Двутавровая балка
  • Арматурная сетка
  • Композитная арматура
  • Столбы для забора
  • Профильная труба
  • Сетка сварная
  • Вязка арматуры
  • Швеллер
  • Лист рифленый
  • Фиксаторы для арматуры
  • Арматура для фундамента
  • Оцинкованная сетка
  • Металлический штакетник
  • Проволока оцинкованная
  • Профнастил для крыши
  • Лист оцинкованный
  • Сетка рабица

Текущая версия страницы пока

не проверялась

опытными участниками и может значительно отличаться от

версии

, проверенной 27 октября 2018;
проверки требуют

6 правок

.

Текущая версия страницы пока

не проверялась

опытными участниками и может значительно отличаться от

версии

, проверенной 27 октября 2018;
проверки требуют

6 правок

.

Нихро́м — общее название группы сплавов, состоящих, в зависимости от марки сплава, из 55—78 % никеля, 15—23 % хрома, с добавками марганца, кремния, железа, алюминия.

Первый нихромовый сплав разработан в США в 2019 году А. Маршем из Driver-Harris Company.

Физические свойства[править | править код]

  • Удельное электрическое сопротивление — 1,05—1,4 Ом·мм2/м (в зависимости от марки сплава);
  • температурный коэффициент сопротивления — (0,1—0,25)·10−3 К−1;
  • плотность — 8200—8500 кг/м³;
  • температура плавления — 1100—1400 °C;
  • рабочая температура — 800—1100 °C;
  • удельная теплоёмкость — 450 Дж/(кг·К) при 25 °C;
  • предел прочности при растяжении — 0,65—0,70 ГПа;
  • коэффициент теплопроводности — 11,3 Вт/(м·К);
  • коэффициент линейного теплового расширения — 14·10−6 K−1.

Применение[править | править код]

Нагревательный элемент из нихромовой проволочной спирали, намотанной на керамический каркас

Нихром обладает высокой жаростойкостью в окислительной атмосфере (до 1250 °C), высоким удельным электрическим сопротивлением (1,05—1,4 Ом·мм²/м), имеет минимальный температурный коэффициент электрического сопротивления. Он имеет повышенную жаропрочность, крипоустойчивость, пластичность, хорошо держит форму. Нихром — дорогостоящий сплав, но, учитывая его долговечность и надёжность, цена не представляется чрезмерной.

Нихром широко используется:

  • для изготовления нагревательных элементов в высокотемпературных электропечах, печах обжига и сушки, различных электрических аппаратах теплового действия, стило для выжигания;
  • в качестве жаропрочного (жаростойкого) сплава и химически стойкого сплава в определенных агрессивных средах;
  • в деталях, работающих при высокой температуре, резисторных элементах, реостатах;
  • в качестве подслоя и жаростойкого покрытия при газотермическом напылении.
  • в качестве нити испарителя электронных сигарет

Высокая пластичность нихрома позволяет подвергать его сварке, точению, волочению, штамповке и другим видам механической обработки.

Международные названия нихромов[править | править код]

Нихром Х20Н80 — Cr 20 %, Ni 80 %. Удельное сопротивление 1,13 Ом·мм²/м при 20 °C, 1,167 Ом·мм²/м при 1100 °C; максимальная рабочая температура 1200 °C, температура плавления 1400 °C[1].

Аналоги: NiCr80/20, Ni80Cr20, Chromel A, N8, Nikrothal 8, Resistohm 80, Cronix 80, Nichrome V, HAI-NiCr 80, евронихром.

Нихром Х15Н60 (ферронихром) — Ni 60 %, Cr 15 %, Fe 25 %. Удельное сопротивление 1,12 Ом·мм²/м при 20 °C, 1,248 Ом·мм²/м при 1100 °C; максимальная рабочая температура 2019 °C, температура плавления 1390 °C[1].

Аналоги: NiCr60/15, Ni60Cr15, Chromel C, N6, Nikrothal 6, Nikrothal 60, Cronifer II, Alloy C.

Сплав Х20Н80[править | править код]

Нихром Х20Н80 — сплав нихрома следующего состава: Ni (73-78 %); Cr (19-21 %); Si (1 %); Mn (0,7 %); остальное Fe. Иногда сплав легируют редкоземельными металлами для достижения более высокой продолжительности работы.

Нихром Х20Н80, особенно проволока являются самым ликвидным сортаментом нихрома. Нихромовая лента и полоса остаются менее продаваемыми, по сравнению с проволокой, но более востребованы, нежели прутки и листы. Принято считать, что в марке Х20Н80 около 20 % хрома и 80 % никеля, но это не совсем соответствует ГОСТ, допускающим микролегирование прецизионных сплавов для улучшения их потребительских характеристик.

Примечания[править | править код]

Ссылки[править | править код]

  • Нихром // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
  • ГОСТ 10994-74. Сплавы прецизионные. Марки (неопр.). Дата обращения 7 сентября 2009. Архивировано 23 августа 2011 года.. (см. также ГОСТ)
  • Мальцев И. М. Технология триботехнических ленточных электроспеченных порошковых материалов // Международный научно-технический журнал. — 2003. — № 1. — С. 60—66.
  • Пятин Ю. М. и др. Материалы в приборостроении и автоматике. — 2-е изд. — Машиностроение, 1982. — 528 с.
  • Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. — 2-е изд. — М.: Редакция химической литературы, 1938. — С. 170—171.
  • Кудрявцев И. В. Материалы в машиностроении. Выбор и применение / Химушкин Ф. Ф., Жуков Л. Л. и др.. — М.: Машиностроение, 1968. — Т. 3 (Специальные стали и сплавы). — С. 304—319. — 448 с. — 30 000 экз.