Nichrome-wire: caratteristiche e applicazioni

La tecnologia moderna pone serie richiesteindicatori della conformità dei suoi materiali compositi con condizioni di lavoro reali. Una delle leghe di alta tecnologia è nicromo. I fili e i dispositivi che lo contengono sono resistenti alle condizioni operative aggressive.

Storia della scoperta

La lega è un composto di nichel con cromo, con variazioni nell'aggiunta di ferro, manganese, alluminio, silicio.

Inizialmente, c'erano due modi di origine. Le radici si trovano nella ricerca scientifica sulla lega dei metalli e sulla modifica delle loro proprietà. Ni e Cr sono componenti di acciai resistenti alla corrosione e resistenti al calore di alta qualità.

Come una lega bicomponente di nichel e cromo, fu scoperta nel 1906 negli Stati Uniti. Oggi vengono utilizzate le sue varie modifiche, tra cui tre componenti a base di ferro.

Proprietà di base

Il materiale per i moderni apparecchi di riscaldamento per uso domestico e industriale è senza dubbio il filo di nichelcromo. Le sue proprietà corrispondono ai più alti requisiti tecnologici.

1. Resistenza elettrica specifica: entro i limiti di 1100-1400 Ohm * m.
2. Il punto di fusione è di circa 1400 ° C, cheti permette di operare a 800-1100 ° C. Il valore massimo consentito per il lavoro dipende dalla composizione. Pertanto, il contenuto di ferro lo riduce a 850-900 ° C, per un bicomponente puro è pari a 1100 ° C.
3. Densità: 8000-8500 kg / m³.
4. Elevata resistenza (σ_nel= 650-700 MPa); i parametri sono conservati in condizioni di ambiente acido aggressivo e temperature significative.
5. La buona duttilità, unitamente a una durezza indicativa, consente il rotolamento e il disegno.

Caratteristiche distintive

Tra i più popolari elettrotecniciprodotti sul mercato - filo nichelcromo. La resistenza specifica di questo componente di apparecchiature di riscaldamento elettrico è eccezionalmente elevata, il che rende possibile avere un'ampia richiesta.

Una caratteristica importante del metallo è la durabilitàad ossidazione ad alta temperatura in condizioni normali e aggressive. Il ruolo chiave qui è giocato da chrome. L'elemento forma un film di ossido corrispondente sulla superficie, che svolge una funzione protettiva. È responsabile del corrispondente colore scuro del materiale, che viene sostituito da un caratteristico bianco-grigio quando lo strato ossidato viene rimosso meccanicamente.

Vale la pena notare che il contatto diretto con gli acidi continua a distruggerlo, ancor più che il tungsteno resistente alla corrosione.

La lega a due componenti non ha caratteristiche magnetiche. Sorgono per modifiche multicomponenti, ma hanno indicatori indeboliti.

Il filo del nicromo è duro, non si presta a una semplice influenza della forza.

Sistemiamo le informazioni su come determinare il nichelcromo di filo, principalmente come distinguerlo da materiali esteriormente simili:

1. Il colore bianco del nuovo metallo, quello scuro, era stato precedentemente elaborato.
2. Magnetismo negativo o minimo.
3. Rigidità.
4. Distruzione sotto l'influenza di acidi, resistenza all'ossidazione sotto l'influenza di alte temperature.

Nomenclatura del marchio

Le marche esistenti differiscono per composizione, rappresentano l'assortimento della lega nichelcromo. Il filo ha un largo uso, che è determinato dalle singole proprietà di ciascuno.

• 1 gruppo - materiale del resistore: Н20Н80, Х20Н73ЮМ-ВИ, Н80ХЮД-ВИ, Х15Н60.
• Gruppo 2 - elementi riscaldanti metallici per uso domestico ed industriale con elevate caratteristiche di resistenza al calore: H20N80-H-VI, H15N60-N, N-HN70YU, H20N80-H HN20YUS.
• Gruppo 3 - per funzionamento a temperature fino a 900 ° C: Н50К10, Н25Н20.

In questo caso, il diametro del filo di nicromo del primo gruppo è 0,009-0,4 mm, e per il secondo - 0,2-7,5 mm.

"Kindred" sono cantalas o fechrali -leghe di cromo, alluminio e ferro. Sono inoltre caratterizzati da elevata resistenza elettrica, resistenza al calore nell'intervallo 1250-1400 ° C, ma minore affidabilità, anche se a basso costo (X23Y5S, X13O4, X23Y5S, X27Y5T, X15Y5S).

Spiegazione dei marchi

Le proprietà e lo scopo dei prodotti di nicromo sono determinati dalla sua composizione chimica. Consideriamo i principali.

• X20N73YUM-VI: cromo 20%, nichel 73%, alluminio 3%, molibdeno 1,5%, manganese a 0,3%, titanio a 0,05%, ferro 2%, carbonio a 0,05%; sciolto usando il metodo di induzione sotto vuoto;
• XN70Y-H: Cr-27%, Ni-70%, Al-3%, Mn-up fino allo 0,3%, Cs-fino allo 0,03%, Ba-up allo 0,1%, Fe-up fino all'1,5% , C - fino allo 0,1%; è destinato a resistenze elettriche;
• XN20YC: Cr è 20%, Ni è 20%, Al è 1%, Zn è fino a 0,2%, Ca è fino a 0,1%, Si è 2,5%, Fe è 50%, C è fino a 0, 08% - per riscaldatori di forni industriali.

Tipi di prodotti

La scelta di qualsiasi lega che è caratterizzatacaratteristiche tecnologiche e meccaniche qualitative, dovrebbero essere giustificate e regolamentate. Soprattutto quando si tratta di costi elevati. Tale materiale altamente tecnologico e costoso è il filo di nichelcromo. GOST 8803-89, 12766.1-90, 12766.3-90, 12766.4-90 definisce requisiti, caratteristiche di marcatura e applicazione. In conformità con gli standard e in base al tipo, il metallo è offerto in vendita sotto forma di filo o nastri, la cui scelta dipende dal diametro, sezione trasversale, lunghezza, caratteristiche di utilizzo.

Il rotolamento corrispondente è il punto di partenza per la produzione industriale di cinghie a zigzag, spirali metalliche.

Parametri tecnici

Quando si scelgono prodotti da nicromo, è importante considerare le seguenti caratteristiche:

• resistività nominale;
• diametro, sezione trasversale e peso;
• Resistenza effettiva e limiti della temperatura di esercizio a seconda dei parametri fisici.

I valori nominali delle caratteristiche parametriche di base sono determinati da GOST e dipendono dalla marca e dalla composizione.

contrassegno	Resistenza specifica, Ohm * m
Cr20Ni80	1175
H15N60-H	1150-1210
HN70YU-H	1300
HN20YUS	1020

Il diametro del filo di Nichrome determina la sua sezione trasversale, il peso della matassa e la corrispondente resistenza oggettiva.

Diametro, mm	Area della sezione, mm2	Peso per 100 m, g	Resistenza, Ohm
0,1	0,079	6,5	127
0,15	0,018	14,5	55-60
0,3	0,07	58	14-15
0,4	0,126	103	8
0,5	0,196	161	5

Pertanto, il peso del filo (nichelcromo) per 100 metri di produzione è direttamente proporzionale alle sue dimensioni, e il diametro e l'area della sezione trasversale sono inversamente proporzionali alla resistenza effettiva.

La temperatura operativa dipende non solo dalla composizione chimica, ma anche dalle caratteristiche parametriche.

contrassegno	Temperatura di esercizio, ° C
	Diametro del prodotto, mm
	0,2	0,4	1,0	3,0
Cr20Ni80	950	1000	1100	1150
H15N60-H	900	950	1000	1075
HN70YU-H	950	1000	1100	1175
HN20YUS	900	950	1000	1050

Il diametro del filo prodotto dai produttori è rappresentato nell'intervallo 0,05-12 mm e il nastro - 0,15-3,2 mm.

applicazione

La qualità giustifica sempre il costo. Lo stesso vale per la lega nichelcromo. Fili e nastri di questo materiale sono ampiamente usati in aree dove altri metalli non potrebbero sostituirli. Elevata resistenza elettrica, resistenza all'ossidazione, caratteristiche meccaniche qualitative, anche per ambienti aggressivi, condizioni di lavoro ad alta temperatura - tutto questo consente di utilizzarlo in vari campi.

Nel settore:

• Termocoppie di forni per elettrofornitura metallurgici.
• Elementi strutturali per attrezzature per la fusione dei metalli a induzione.
• Essiccamento per ventilazione industriale.
• Dettagli di caldaie e scambiatori di calore.
• Produzione elettrotecnica: resistori e reostati.
• Alcuni elettrodi per saldatura.
• Cavi elettrici a filamento singolo e incagliato.

È l'elemento strutturale principale per tutti i moderni elettrodomestici:

• Elementi riscaldanti in bollitori elettrici, caldaie, caldaie, termosifoni.
• Elementi riscaldanti in asciugacapelli, trucchi, ferri da stiro.
• Candele per automobili e sistemi di riscaldamento.
• Sigarette elettroniche

Forse il prezzo è l'unico inconveniente del materialeNichelcromo. Un filo di nichel-cromo a due componenti sarà più costoso. Il contenuto di ferro e la riduzione della quantità di nichel, a loro volta, regolano un costo inferiore, ma non forniscono quelle opportunità che X20N80. La scelta dipende dai requisiti tecnici.

Scegliendo prodotti da nichelcromo, è realeoperare con informazioni sulla composizione chimica della marca di interesse, sulla sua conducibilità elettrica e resistenza, caratteristiche fisiche del diametro, sezione trasversale, lunghezza. È importante essere interessati alla documentazione di conformità e anche essere in grado di distinguere visivamente la lega dai suoi "concorrenti". Il materiale correttamente selezionato è un impegno di affidabilità della tecnologia e della tecnologia del suo utilizzo.