информационная статья компании Полимернагрев на сайте tvoy-nagrev.ru
Век назад в мировой промышленности ничего не было известно о таком сплаве как нихром. Сегодня же без него сложно представить реальность. Нихромовый двухкомпонентный сплав стал известен в широком понимании в 1905 году. Первым человеком, который запатентовал открытие нихрома, является Альберт Лерой Марш. Этот американский ученый имел множество достижений в металлургической сфере деятельности и был признанным высококлассным инженером. Первый нагревательный элемент состоял из 80% никеля и 20% хрома, что и определило его название.
В Америке, Альберт Марш был признан «Отцом электроотопительной промышленности».
В настоящее время существует около десяти формул. А название нихром служит для всей категории сплавов. В следующих формулах, составленных за последнее столетие, (Ni) никель может составлять 55-78%, а (Cr) хром — 15-23%, 1,5% марганец.
В качестве примесей добавляются (Fe) железо, (Zr) цирконий, (Si) кремний, (Mo) молибден, (Ti) титан, (Al) алюминий, а также микродобавки редкоземельных элементов. Основной формулы Марша вышеуказанных лигатур не было.
Качественные характеристики сплава напрямую зависят от соотношений добавленных лигатур к сплаву. Чем больше хрома, тем меньше сплав подвержен окислению становясь хрупким, менее пластичным и низко текучим одновременно. При чрезмерно высоком содержании хрома сплав практически не поддается прокатке и спиральной намотке.
Пластичность сплава и возможность обрабатывания механическими методами — волочения, намотки, сварки дает не только никель, но и железо. Однако высокое содержание (Fe) значительно снижает термические характеристики материала. В результате нихром начинает поддерживать температуру только до 900 ° C, а долговечность сплава в часах заметно снижается.
Сплав с высочайшим содержанием ферума это единственный магнитный вариант нихромового материала обозначаемый маркировкой Х15Н60.
Отличить сплавы по маркам можно не только с помощью специфических лабораторных исследований, но и за счет дедуктивного способа, применив магнит, подвешенный на нитке. Нихром маркировкой Х15Н60 во всех случаях будет реагировать на магнит слабым притяжением.
Нихромовый сплав способен без каких-либо изменений химического и физического строения выдерживать температурные нагрузки до 1400°С. Плотность данного материала равняется 8200-8500 кг/м3. Основой, из-за которой именно этот сплав пользуется высоким спросом в промышленном и бытовом нагреве является его высокое электрическое сопротивление. Значения порядка сопротивления может изменяться зависимо от марки материала. Немаловажным фактором высокого спроса на нихром также считается его высокая коррозийная устойчивость и жаростойкость. Нихром относится к крипоустойчивым материалам, что обозначает его удлинение в определенных условиях, а именно при высокотемпературном нагревании.
Главным недостатком описываемого материала является ограничение живучести в часах. Кратко говоря, резистивный элемент маркировкой Х20Н80 прослужит значительно больше, чем Х15Н60 в одних и тех же условиях с учетом полностью аналогичных режимах работы.
Что касается проволоки из фехраля, то этот аналог на любителя. Стоимость его значительно ниже, т. к. в составе нет дорогостоящего никелевого материала. В состав входят алюминий, хром и железо. Хрупкость высокая. Температуры нагрева не превышают предел 950 °С. Промышленные предприятия не часто прибегают к использованию данного сплава с целью длительных высокотемпературных обработок.
На рынке все чаще можно встретить нихром нового поколения. Но, точных данных по поводу, каких-либо значительных улучшений в рабочем процессе данного материала пока встречать не пришлось.
Поэтому не будет углубляться в соответствие заявляемых характеристик материала нового поколения и того, что есть на самом деле не будем. Пока рано что-то утверждать.
В быту нихром стали использовать для утюгов, чуть позже, в пищевой промышленности. Электрические плиты, обогреватели, бойлеры, тостеры, автомобильный прикуриватель, подогрев сидений, полы с подогревом, электронные Атомазеры.
В промышленной среде нихром востребован для производства нагревательных элементов в высокотемпературных электропечах, различных электрических агрегатов теплового воздействия на абсолютно все производственные машины и перерабатываемые материалы. Его применяют в качестве нагревательного и резисторного элемента. Жаропрочный, жаростойкий, кислотостойкий и химически устойчивый сплав способен на высоком уровне выполнять поставленные задачи в определенных агрессивных средах. В агрегатах, реостатах работающих при высоких температурных режимах, в разработке резисторов прецизионных, для которых разработаны специальные марки нихромовых сплавов.
Естественно, как и всему дорогому, ученые стараются найти удешевленную, но достойную замену. Но, пока этого не случилось и еще неизвестно осуществиться ли это в ближайшие годы.
История возникновения сплава нихром
Поджарка тостов самый быстрый и вкусный завтрак именно это и стало толчком для возникновения такого высококлассного нагревательного элемента как нихром.
Именно аппарат для приготовления тостов и стал первым электроприбором, который упростил и разнообразил быт многих людей. К данному открытию пришел американский ученый, металлург из штата Иллинойс. Альберт Лерой Марш, впервые разработал и запатентовал в 1906 году двойной сплав, который назвал хромелем. Сегодня этот материал называют нихромом. Четыре части никеля и одна часть хрома — таким был секрет первого достаточно прочного резистивного нагревателя. Хромель ныне нихром наконец-то позволил в полной мере извлечь бытовую выгоду из стремительно развивающихся электросетей и проложил дорогу первым бытовым нагревательным приборам, кухонным плитам, утюгам, чайникам и т.
Сегодня без нихрома сложно представить бытовые электроприборы и промышленные процессы. Благодаря Лерою Маршу мы имеем возможность использовать много оборудования облегчающего нашу жизнь.
Нихром: основные характеристики | ТК Ноябрь
Для надежной и безопасной работы современной техники, при ее изготовлении необходимо использовать качественные материалы. Нихром является представителем высокотехнических сплавов. Изделия из него отличаются высокой устойчивостью к негативному воздействию внешних агрессивных факторов.
История открытия нихрома
Этот материал представляет собой сплав никеля и хрома, а также в него могут добавлять такие элементы: силиций, марганец, железо и алюминий. Впервые нихром был получен в США, произошло это в 1906 году. Он стал результатам исследований легированных металлов Ni и Cr входят в состав сталей отличающихся устойчивостью к коррозии и высокой температуре. Во время исследования их характеристик и пришла идея создания нового сплава.
На сегодняшний день используется как двухкомпонентный нихром, так и трехкомпонентный его состав.
Характеристики материала
Нихромовая проволока — один из основных элементов большинства нагревательных приборов. Это объясняется следующими ее характеристиками:
- Удельное сопротивление порядка 1100-1400 Ом/м;
- Температура плавания порядка 1400˚С. Двухкомпонентный нихром сохраняет свои первоначальные характеристики при температуре до 1100˚С, а если в нем есть железо, то до 900˚С.
- Высокая плотность материала, она достигает 8500 кг/м3.
- Прочность, она достигает 650-700 МПа.
- Сочетание твердости и высокой пластичности позволяет легко прокатывать и волочить нихром.
Чаще всего из нихрома делают проволоку для электронагревательной техники. Такой сплав устойчив к окислению при высоких температурах. Это обеспечивается за счет наличия в нем хрома, образующего защитную пленку. Прямой контакт с кислотой приводит к разрушению такой защиты.
Марки нихрома
Составляющие входящие в состав нихрома дают ему разные характеристики. Выделяют несколько групп такого сплава:
- 1 группа — резисторные сплавы. К ней относятся такие виды нихрома Х20Н73ЮМ-ВИ, Х20Н80 и др.
- 2 группа, к ней относятся: Х15Н60-Н, ХН70Ю-Н и т.д.
- 3 группа предназначена для работы при очень высокой температуре. Это следующие виды нихрома: Х25Н20, Н50К10.
Где используется
Описанные свойства нихрома позволяет использовать его там, где другие материалы не выдерживают нагрузок.
В промышленности из такого сплава изготавливают следующие изделия:
- термопары электронагревательных печей;
- детали котлов и теплообменников;
- нагревательные элементы индукционных плавильных печей;
- электрические провода;
- реостаты и резисторы;
- отдельные виды электродов.
В быту из нихрома делают такие детали:
- Тэны разнообразной бытовой кухонной техники;
- нагревательные элементы в фенах, плойках, утюгах и других бытовых приборах;
- свечи для автомобилей, обогрев стекол и др. элементы;
- спирали электронных сигарет.
При выборе изделий, выполненных из нихрома, надо обязательно ознакомиться с химическим составом конкретной марки, а также физические характеристики сплава. Кроме этого, учитывается длина, диаметр и сечение проволоки. Правильно выбранный элемент из нихрома будет служить долго и надежно.
нихромовая проволока: что это такое? И каковы его применения?
Многие современные инструменты и приспособления, которые мы считаем само собой разумеющимися, появились благодаря изобретению, изучению и применению новых материалов. По мере того, как мы продолжаем экспериментировать с металлическими сплавами и неосоединенными соединениями, мы можем использовать новые свойства для создания продуктов и инструментов, отвечающих новым потребностям.
Одним из наиболее впечатляющих изобретений в этом отношении является нихром. Нихром — это сплав, который используется во многих коммерческих и промышленных приборах, но его присутствие не всегда известно и не понятно неспециалистам. Что это такое и как это работает?
Что такое нихром?
Нихром описывает семейство металлических сплавов. Эти сплавы содержат в различных количествах хром, железо и никель в качестве основных ингредиентов. Другие металлы также могут присутствовать в незначительных количествах, в зависимости от конкретного назначения данного сплава нихрома.
Нихромовая проволока представляет собой просто намотанный на катушку отрезок нихромового сплава для использования в различных промышленных и научных целях. Сплав обладает различными врожденными качествами, которые делают его идеальным для практического применения в электронике, машиностроении, производстве и даже медицине.
Свойства нихромовой проволоки
Нихром как сплав обладает такими же свойствами стойкости к окислению, как и хром.
Нихром образует на своей поверхности тонкий оксидный слой, который защищает сплав от дальнейшего окисления и коррозии, делая его довольно инертным по отношению к контакту с влагой или переменным уровнем pH. Существует относительно немного случаев, когда коррозия может происходить должным образом с участием высокотемпературных кислот и галоидокислот.
Нихром устойчив не только к окислению и коррозии, но и к нагреву. Нихром может выдерживать температуры значительно выше 2000 градусов по Фаренгейту, в зависимости от конкретного соотношения основных металлов в сплаве. Эта теплостойкость сочетается с другим ключевым свойством, которое делает нихром особенно полезным в промышленности: электрическое сопротивление.
Так как нихром обладает высоким электрическим сопротивлением, тепловая энергия может быть быстро получена за счет подачи электрического тока. Высокая термостойкость означает, что нихром можно электрически нагревать до невероятно высоких температур.
Практическое применение нихромовой проволоки
Вышеуказанные свойства делают нихромовую проволоку широко используемой деталью, имеющей практическое применение в различных отраслях промышленности.
Возможно, чаще всего он используется в лабораториях в качестве решения для дистанционного зажигания, позволяющего проводить опасные эксперименты без непосредственной близости от места реакции. Нихромовую проволоку можно использовать для воспламенения соединений из-за дымового ящика или на расстоянии.
Нихром также можно использовать в качестве инертного устройства для переноса проб из одного места в другое. Нихромовые приспособления могут поднимать биологические материалы и помещать их в чашки Петри, не вступая в реакцию с образцом и не подвергаясь коррозии в процессе.
Нихромовая проволока также имеет ряд коммерческих применений, являясь нагревательным элементом с сердечником, обеспечивающим работу бытовых приборов. Обычные фены, тостеры и жаровни используют катушки из нихромовой проволоки для достижения высоких уровней нагрева. Изготовленные на заказ нагревательные и режущие инструменты также содержат нихромовые катушки.
Для чего используется нихромовая проволока?
••• HAZEMMKAMAL/iStock/GettyImages
Обновлено 9 мая 2018 г.
By Blake Flournoy
Нихром, также известный как никель-хром, представляет собой сплав, полученный путем смешивания никеля, хрома и, иногда, железа. Этот сплав, наиболее известный своей термостойкостью, а также устойчивостью к коррозии и окислению, невероятно полезен для ряда применений. От промышленного производства до хобби, нихром в виде проволоки присутствует в ряде коммерческих продуктов, ремесел и инструментов. Он также находит применение в специализированных настройках.
TL;DR (слишком длинно, не читал)
Нихромовая проволока — это сплав, изготовленный из никеля и хрома. Он устойчив к нагреву и окислению и служит нагревательным элементом в таких продуктах, как тостеры и фены. Любители используют нихромовую проволоку в керамической скульптуре и производстве стекла. Провод также можно встретить в лабораториях, строительстве и специализированной электронике.
Свойства нихрома
Хотя существуют различные рецепты нихрома, которые зависят от его предполагаемого использования, наиболее распространенная форма сплава производится из соотношения 60 процентов никеля и 40 процентов хрома.
Независимо от соотношения, все нихромовые сплавы имеют общие свойства, которые делают сплав достойным внимания. Нихром устойчив к нагреву и коррозии в воде, а при нагревании образует тонкий слой оксида хрома, что делает его практически невосприимчивым к окислению. В частности, нихром обладает высоким сопротивлением, что приводит к его нагреву даже при воздействии небольшого электрического тока. Благодаря этим свойствам нихромовая проволока широко используется в различных отраслях промышленности.
Нагревательные элементы
Поскольку нихромовая проволока настолько устойчива к электричеству, она невероятно полезна в качестве нагревательного элемента в коммерческих продуктах и домашних инструментах. В тостерах и фенах для создания большого количества тепла используются катушки из нихромовой проволоки, а также в тостерных печах и накопительных нагревателях. В промышленных печах также используется нихромовая проволока. Отрезок нихромовой проволоки также можно использовать для создания резака для горячей проволоки, который можно использовать как дома, так и в промышленных условиях для резки и придания формы определенным пенопластам и пластикам.
Hobby Help
Так как нихромовая проволока является эффективным нагревательным элементом, она часто используется в хобби и художественных формах. Например, скульпторы-керамисты и стеклодувы используют нихром как в качестве основы в своих более сложных работах, так и в качестве составной части своих печей для обжига. Поскольку нихром может выдерживать высокие температуры, использование нихромовой проволоки в качестве каркаса позволяет художникам сохранять свои проекты во время процесса обжига, не опасаясь поломки.
Специальные приложения
Характеристики нихрома также делают его полезным в специальных продуктах и проектах. Нихромовая проволока исключительно хорошо работает в качестве дистанционного воспламенителя и регулярно используется в фейерверках. Его можно использовать в лабораториях для обнаружения следов металлов в пламени, а в изготовленных на заказ электронных сигаретах и других испарителях часто используется нихромовая проволока.
