نيكرومات: الأصناف والتكوين والخصائص والخصائص
نيتشروم - المادة الرئيسية لإنتاج عناصر التسخين للأفران الكهربائية. تم تصميم Nichrome خصيصًا لهذا الغرض ، وبالتالي يرضي الجميع إلى أقصى حد متطلبات هذه المواد.
Nichrome هو الاسم العام لمجموعة السبائك التي تتكون ، اعتمادًا على درجة السبيكة ، من 55-78٪ نيكل ، 15-23٪ كروم ، مع إضافات من المنجنيز والسيليكون والحديد والألمنيوم. المجموعة الأولى تضم سبائك تتكون أساسًا من النيكل والكروم ، محتوى الحديد فيها منخفض (0.5-3.0٪) ، وهو ما يفسر اسمها. المجموعة الثانية تشمل السبائك التي تحتوي على الحديد بالإضافة إلى النيكل والكروم.
نيتشروم ، وهو تطور إضافي للصلب المقاوم للحرارة من الكروم والنيكل ، هو مادة شديدة المقاومة للحرارة لأنه يحتوي على طبقة واقية قوية للغاية من أكسيد الكروم Сr2О3 مع نقطة انصهار أعلى من تلك الموجودة في السبيكة ويتحمل التسخين والتبريد الدوريين.بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع بخصائص ميكانيكية جيدة في كل من درجات الحرارة العادية والعالية ، ومقاومة الزحف واللدونة الكافية ، لذلك فهي سهلة المعالجة وخاصة ملحومة جيدًا.
كما أن الخواص الكهربائية للنيكروم مرضية تمامًا ، فهي تتمتع بمقاومة عالية ومنخفضة معامل درجة حرارة المقاومة، ظواهر الشيخوخة والنمو غائبة. سبائك ثنائية لديها أفضل الخواص الكهربائية وفي نفس الوقت جيدة الميكانيكية. في الوقت نفسه ، تتمتع هذه السبائك بمقاومة ممتازة للحرارة ، وهذا هو السبب في أنها يمكن أن تعمل حتى 1100 درجة مئوية.
كلما زاد محتوى الكروم في السبيكة ، زاد المحتوى في فيلمها الواقي Сr2О3 ، وكلما زادت درجة حرارته ، وكلما كانت المادة أفضل مقاومة للأكسدة. ولكن مع زيادة محتوى الكروم ، تتدهور قابلية المادة للماكينة في نفس الوقت ، وعندما يصل محتوى الكروم إلى 30٪ ، لم يعد السحب والدرفلة على البارد ممكنًا. لذلك ، كقاعدة عامة ، لا يتجاوز محتوى الكروم فيها 20٪.
تؤدي إضافة الحديد إلى السبيكة إلى تحسين إمكانية التشغيل الآلي وزيادة مقاومتها إلى حد ما ، ولكنها تؤدي إلى تفاقم معامل درجة الحرارة للمقاومة وتقلل بشكل كبير من مقاومتها للحرارة. ومع ذلك ، في الحالات التي لا تتجاوز فيها درجة حرارة العمل 1000 درجة مئوية ، يجوز استخدام سبيكة ثلاثية ، لأنها أرخص وتحتوي على نيكل أقل نقصًا.
نيتشروم الغني بالحديد (المصطلح المعتمد في الخارج ، حيث يستخدم على نطاق واسع ، لدينا سبيكة Kh25N20 التي تشير إليها) هو أرخص ، ويتطلب نيكل أقل وخصائص ميكانيكية ممتازة ، على الرغم من أن مقاومته للحرارة أقل.يمكن استخدامه في الأفران بدرجة حرارة لا تزيد عن 900 درجة مئوية. جميع النيكرومات عبارة عن سبائك غير مغناطيسية. نيتشروم متاح في شكل سلك وشريط.
تم اقتراح Nichrome لأول مرة في عام 1906 بواسطة Marsh. يتم إنتاجه حاليًا في الخارج من قبل العديد من الشركات تحت أسماء مختلفة. يتم إنتاج سبائك مزدوجة وثلاثية ، ويضاف الموليبدينوم إلى بعض العلامات التجارية. في بلدنا ، يتم إنتاج سبيكة مزدوجة ذات محتوى كروم من 20 إلى 23 ومحتوى نيكل بنسبة 75-78٪ (Kh20N80) ، بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنتاج سبيكة مماثلة مع التيتانيوم (Kh20N80T) ، ولكنها أقل حرارة قليلاً مقاومة وتلقى فقط تطبيق محدود. يتم إنتاج السبائك الثلاثية بمحتوى الكروم 15-18 والنيكل 55 - 61٪ (15Н60). أدى السعر المرتفع ونقص النيتشروم إلى بحث مكثف عن السبائك الأخرى ، أرخص وأسهل في الوصول إليها وقادرة على استبدالها في وقت واحد في بعض شروط.
الخصائص التقنية الرئيسية للنيكروم:
ثلاثي نيتشروم Х15Н60 - (60): Сr - 13 - 18 ، Ni - 55 - 61. الكثافة عند 0ОС - 8200 كجم / م 3 ... مقاومة كهربائية محددة ρ ، 10-6 أوم × م - 1.11 (20 ОВ) ، 1 ، 18 ( 400 OB) ، 1.2 (600 OB) ، 1.21 (800 OB) ، 1.23 (1000 OB). السعة الحرارية النوعية - 0.461 × 103 جول / (كجم × نظام التشغيل). معامل التوصيل الحراري - 16 واط / (نظام التشغيل mx). أقصى درجة حرارة تشغيل О من نيتشروم ، اعتمادًا على قطر السلك بالملليمتر - 900 (0.2) ، 950 (0.4) ، 1000 (1.0) ، 1075 (3.0) ، 1125 (6.0 وأكثر).
نيتشروم مزدوج Х20Н80 - (ЕХН80): Сr - 20 - 23، Ni - 75 - 78. الكثافة عند 0ОС - 8400 كجم / م 3 ... مقاومة كهربائية محددة ρ ، 10-6 أوم × م - 1.09 (20 ОВ) ، 1 .13 ( 600 OB) ، 1.11 (800 OB) ، 1.12 (1000 OB). حرارة محددة - 0.44 × 103 جول / (كجم × OS). معامل التوصيل الحراري - 14.2 واط / (نظام التشغيل mx).أقصى درجة حرارة للعمل О من نيتشروم ، اعتمادًا على قطر السلك بالملم - 950 (0.2) ، 1000 (0.4) ، 1100 (1.0) ، 1150 (3.0) ، 1200 (6.0 وأكثر ▼).