Nikromi: sorte, sestava, lastnosti in značilnosti
Nichrome — glavni material za proizvodnjo grelnih elementov za električne pečice. Nichrome je posebej zasnovan za ta namen in zato v največji meri zadovolji vsakogar zahteve za take materiale.
Nichrome je splošno ime skupine zlitin, ki je sestavljena, odvisno od stopnje zlitine, iz 55-78% niklja, 15-23% kroma, z dodatki mangana, silicija, železa, aluminija. Prva skupina vključuje zlitine, sestavljene predvsem iz niklja in kroma, vsebnost železa v njih je nizka (0,5-3,0%), kar pojasnjuje njihovo ime. V drugo skupino spadajo zlitine, ki vsebujejo poleg niklja in kroma tudi železo.
Nikrom, ki je nadaljnji razvoj krom-nikljevega ognjevzdržnega jekla, je zelo toplotno odporen material, saj ima izredno močan zaščitni film kromovega oksida Сr2О3 s tališčem, ki je višje od tališča zlitine, in vzdrži občasno segrevanje in ohlajanje.Poleg tega ima dobre mehanske lastnosti tako pri normalnih kot visokih temperaturah, odpornost proti lezenju in zadostno plastičnost, zato je enostaven za obdelavo in še posebej dobro varjen.
Električne lastnosti nikroma so prav tako zadovoljive, ima visoko odpornost, nizko temperaturni koeficient upora, pojava staranja in rasti ni. Binarne zlitine imajo najboljše električne in hkrati dobre mehanske lastnosti. Hkrati imajo te zlitine odlično toplotno odpornost, zato lahko delujejo do 1100 ° C.
Višja kot je vsebnost kroma v zlitini, večja je vsebnost v njenem zaščitnem filmu Сr2О3, bolj je ognjevzdržna in bolje je material odporen proti oksidaciji. A ko se vsebnost kroma poveča, se hkrati poslabša obdelovalnost materiala in ko vsebnost kroma doseže 30 %, vlečenje in hladno valjanje nista več mogoča. Zato vsebnost kroma v njih praviloma ne presega 20%.
Dodatek železa zlitini nekoliko izboljša obdelovalnost in poveča njeno odpornost, poslabša pa temperaturni koeficient upornosti in znatno zmanjša njeno toplotno odpornost. Kljub temu je v primerih, ko delovna temperatura ne presega 1000 ° C, dovoljena uporaba trojne zlitine, saj je cenejša in vsebuje manj pomanjkljivega niklja.
Z železom bogat nikrom (izraz, sprejet v tujini, kjer se pogosto uporablja, imamo zlitino Kh25N20, na katero se nanaša) je še cenejši, zahteva še manj niklja in ima odlične mehanske lastnosti, čeprav je njegova toplotna odpornost še nižja.Lahko se uporablja v pečicah s temperaturo, ki ni višja od 900 ° C. Vsi nikromi so nemagnetne zlitine. Nikrom je na voljo v obliki žice in traku.
Nichrome je leta 1906 prvič predlagal Marsh. Trenutno ga v tujini proizvajajo številna podjetja pod različnimi imeni. Proizvajajo se dvojne in trojne zlitine, nekaterim znamkam se doda molibden. V naši državi se proizvaja dvojna zlitina z vsebnostjo kroma 20-23 in vsebnostjo niklja 75-78% (Kh20N80), poleg tega se proizvaja podobna zlitina s titanom (Kh20N80T), vendar je nekoliko manj toplotna odporen in je prejel le omejeno uporabo. Trojne zlitine se proizvajajo z vsebnostjo kroma 15-18 in niklja 55-61% (Х15Н60).Visoka cena in pomanjkanje nikroma sta privedla do intenzivnega iskanja drugih zlitin, cenejših in bolj dostopnih ter sposobnih, da ga hkrati nadomestijo v nekaterih pogoji.
Glavne tehnične značilnosti nichrome:
Trojni nikrom Х15Н60 — (ЕХН60): Сr — 13 — 18, Ni — 55 — 61. Gostota pri 0ОС — 8200 kg / m3… Specifični električni upor 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). Specifična toplotna zmogljivost — 0,461 x 103 J / (kg x OS). Koeficient toplotne prevodnosti — 16 W / (mx OS). Najvišja delovna temperatura Iz nikroma, odvisno od premera žice v mm — 900 (0,2), 950 (0,4), 1000 (1,0), 1075 (3,0), 1125 (6,0 in več ).
Dvojni nikrom Х20Н80 — (ЕХН80): Сr — 20 — 23, Ni — 75 — 78. Gostota pri 0ОС — 8400 kg / m3… Specifični električni upor ρ, 10-6 ohm x m — 1,09 (20 ОВ), 1 ,13 ( 600 OB), 1,11 (800 OB), 1,12 (1000 OB). Specifična toplota — 0,44 x 103 J / (kg x OS). Koeficient toplotne prevodnosti — 14,2 W / (mx OS).Najvišja delovna temperatura Iz nikroma, odvisno od premera žice v mm — 950 (0,2), 1000 (0,4), 1100 (1,0), 1150 (3,0), 1200 (6,0 in več ▼ ).