Основные сведения о нихроме Х20Н80, его заменителях и фехрали
Нихром марки Х20Н80 получил самое широкое распространение среди сплавов аналогичной специализации, особенно в виде нихромовой проволоки. Давайте разберемся, чем вызван нескончаемый
спрос на эту марку - это закостенелая привязанность технологов к давно знакомому, привычному, уже расчитанным спиралям, либо за этим стоит нечто
большее?
Как видно из названия сплава (Х20Н80), он содержит ~20% хрома, ~80% никеля и незначительные примеси, иногда нормализируется
цирконием. Х15Н60 содержит уже ~15% хрома и ~60% никеля, остальное железо и незначительные примеси. Х23НЗЗЮСН - аналогично ~23% хрома и ~33%
никеля. Этот класс сплавов называют нихромами из-за содержания никеля в их основе. Существует еще целый класс сплавов, называемых фехралями или
ферохромалями, не содержащих ни одного процента никеля, их основа - железо.
Что же нам готовит такое существенное химичеcкое различие в
качественных свойствах этих сплавов. Так как удельное сопротивление железа выше, чем никеля, то и удельное сопротивление сплава, где процент никеля
заменяется железом, будет выше. Более высокое сопротивление позволит нам экономить на количестве применяемого материалла. К тому же и удельный вес
железа меньше, чем у никеля - значит Вы еще дополнительно экономите на весе (от 5% до 7%). Замена дорогостоящего никеля железом позволяет
существенно экономить на материалле.
Но не надо забывать и о негативных последствиях этой замены. Фехрали и заменители Х20Н80 гораздо более ломкие нежели
нихром, что важно для проволок. Спирали из них можно навивать только в нагретом состоянии - не менее 300°C. Поверхностный окисел, образующийся у сплавов с
применением железа, имеет гораздо боллее высокое удельное сопротивление по сравнению с Х20Н80. Это становиться значительной проблемой при
применении тонких проволок и лент. Рекристализационный порог ферохромальных сплавов или фехралей находится в районе 600-650°C,
существенно ограничивая колличество возможных циклов включения-выключения нагревательных элементов до их разрушения.
Можно сказать, что
эти сплавы нашли разную направленность применения в качестве нагревательных эллементов. Фехраль незаменима для достижения температур до
1400°C, Х20Н80 применяется вплоть до 1200°C и имеет температуру плавления равной 1400°C. Фехраль более устойчива в высокоглиноземной
керамике и серосодержащей атмосфере, чем нихромовая проволока и лента. Замена никеля на железо означает сокращение возможных циклов включений-выключений при преодолении
барьера в 600°C. Никель от того и дорог, что его невозможно заменить железом. Это относиться ко всем нихромам и фехралям без
исключения. Частое желание заказчика съэкономить на исходном материале оборачивается серьезными затратами при частой замене нагревательных
элементов, работающих вне своих технологических режимов.
P.S. Сплав Х20Н80 рекомендуеться применять для нагревателей электротермического
оборудования повышенной надежности - ГОСТ 10994-74.
"Нихром Х20Н80 против его заменителей и фехрали: плюсы и минусы"
Нихром Х20Н80
Достоинства:
Не образуется поверхностный окисел при эксплуатации
Количество циклов включения-выключения нагревательных элементов до их разрушения значительно больше (при температурах больших 600°C)
Более высокая прочность
Недостатки:
Более высокая стоимость
Применение:
Нагреватели электротермического оборудования повышенной надежности (ГОСТ 10994-74)
Фехраль
Достоинства:
Позволяет осуществлять нагрев до 1400°C
Имеет большее удельное сопротивление, меньший удельный вес, следовательно, более экономична
Более устойчива в высокоглиноземной керамике и серосодержащей атмосфере
Недостатки:
Образуется поверхностный окисел с высоким удельным сопротивлением
Количество циклов включения-выключения нагревательных элементов до их разрушения значительно меньше (при температурах больших 600°C)
Меньшая прочность - фехраль более ломкая
Навивка спиралей при температуре не менее 300°C
Применение:
Нагреватели электротермического оборудования в высокоглиноземной керамике и серосодержащей атмосфере
Нагреватели электротермического оборудования, спопсобные осуществлять нагрев до 1400°C
