Nicromi: varietà, composizione, proprietà e caratteristiche
Nicromo — il materiale principale per la produzione di elementi riscaldanti per forni elettrici. Nichrome è appositamente progettato per questo scopo e, quindi, soddisfa tutti nella massima misura requisiti per tali materiali.
Nicromo è il nome generico di un gruppo di leghe costituite, a seconda del grado della lega, da 55-78% di nichel, 15-23% di cromo, con aggiunte di manganese, silicio, ferro, alluminio. Il primo gruppo comprende leghe costituite principalmente da nichel e cromo, il cui contenuto di ferro è basso (0,5-3,0%), il che spiega il loro nome. Il secondo gruppo comprende le leghe contenenti, oltre al nichel e al cromo, anche il ferro.
Il nicromo, che è un ulteriore sviluppo dell'acciaio refrattario al cromo-nichel, è un materiale molto resistente al calore perché ha un film protettivo estremamente forte di ossido di cromo Сr2О3 con un punto di fusione superiore a quello della lega e resiste al riscaldamento e al raffreddamento periodici.Inoltre, ha buone proprietà meccaniche sia a temperature normali che elevate, resistenza al creep e sufficiente plasticità, quindi è facile da lavorare e particolarmente ben saldato.
Anche le proprietà elettriche del nicromo sono abbastanza soddisfacenti, ha un'alta resistenza, bassa coefficiente di temperatura della resistenza, i fenomeni di invecchiamento e crescita sono assenti. Le leghe binarie hanno le migliori proprietà elettriche e allo stesso tempo buone proprietà meccaniche. Allo stesso tempo queste leghe hanno un'ottima resistenza al calore, motivo per cui possono lavorare fino a 1100°C.
Maggiore è il contenuto di cromo nella lega, maggiore è il contenuto nel suo film protettivo Сr2О3, più refrattario è e migliore è il materiale resistente all'ossidazione. Ma all'aumentare del contenuto di cromo, la lavorabilità del materiale si deteriora allo stesso tempo, e quando il contenuto di cromo raggiunge il 30%, la trafilatura e la laminazione a freddo non sono più possibili. Pertanto, di norma, il contenuto di cromo in essi non supera il 20%.
L'aggiunta di ferro alla lega migliora in qualche modo la lavorabilità e ne aumenta la resistenza, ma peggiora il coefficiente di temperatura della resistenza e riduce significativamente la sua resistenza al calore. Tuttavia, nei casi in cui la temperatura di lavoro non superi i 1000 ° C, è consentito utilizzare una tripla lega, poiché è più economica e contiene meno nichel carente.
Nicromo ricco di ferro (termine adottato all'estero, dove è molto usato, abbiamo la lega Kh25N20 a cui si riferisce) è ancora più economico, richiede ancora meno nichel e ha ottime proprietà meccaniche, anche se la sua resistenza al calore è ancora inferiore.Può essere utilizzato in forni con temperatura non superiore a 900°C. Tutti i nicromi sono leghe non magnetiche. Nichrome è disponibile in forma di filo e nastro.
Il nicromo fu proposto per la prima volta nel 1906 da Marsh. Attualmente è prodotto all'estero da molte aziende con nomi diversi. Vengono prodotte leghe doppie e triple, il molibdeno viene aggiunto ad alcune marche. Nel nostro paese viene prodotta una doppia lega con un contenuto di cromo di 20 - 23 e un contenuto di nichel di 75 - 78% (Kh20N80), inoltre viene prodotta una lega simile con titanio (Kh20N80T), ma è leggermente meno termica resistente e ha ricevuto solo un'applicazione limitata. Le triple leghe sono prodotte con un contenuto di cromo 15 - 18 e nichel 55 - 61% (Х15Н60).Il prezzo elevato e la carenza di nicromo hanno portato a un'intensa ricerca di altre leghe, più economiche e accessibili e in grado di sostituirlo contemporaneamente in alcuni condizioni.
Le principali caratteristiche tecniche del nicromo:
Triplo nicromo Х15Н60 — (ЕХН60): Сr — 13 — 18, Ni — 55 — 61. Densità a 0ОС — 8200 kg / m3… Resistenza elettrica specifica 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). Capacità termica specifica — 0,461 x 103 J / (kg x OS). Coefficiente di conducibilità termica — 16 W / (mx OS). Temperatura massima di esercizio ОDa nicromo, a seconda del diametro del filo in mm — 900 (0,2), 950 (0,4), 1000 (1,0), 1075 (3,0), 1125 (6,0 e oltre).
Doppio nicromo Х20Н80 — (ЕХН80): Сr — 20 — 23, Ni — 75 — 78. Densità a 0ОС — 8400 kg / m3… Resistenza elettrica specifica ρ, 10-6 ohm x m — 1.09 (20 ОВ), 1 .13 ( 600OB), 1.11 (800OB), 1.12 (1000OB). Calore specifico — 0,44 x 103 J / (kg x OS). Coefficiente di conducibilità termica — 14,2 W / (mx OS).Temperatura massima di esercizio ОDa nicromo, a seconda del diametro del filo in mm — 950 (0,2), 1000 (0,4), 1100 (1,0), 1150 (3,0), 1200 (6,0 e più ▼ ).