что такое нихром каково его назначение
Нихром: свойства и области применения
Нихром представляет собой сплав из 80% никеля и 20% хрома с температурой плавления близкой к 1400 C. Он имеет серый цвет и является устойчивым к коррозии. Из-за его высокой стойкости и трудного окисления при высоких температурах, он широко применяется в производстве. Проволока нихром — это резистивный материал, которая используется для улучшения высокотемпературных характеристик многих материалов при очень высоких температурах, где другие токопроводящие металлические элементы работать не могут.
Что такое нихром
Нихромовый сплав обладает хорошей способностью сопротивляться потоку электронов. Эти уникальные свойства делают его пригодными для применений в нагревательных элементах фёнов и тепловых пушек. Он обладает высокой стойкостью к окислению, что также делает его подходящим материалом для нагревательной техники. Нихромовая проволока наматывается в катушки с определенным электрическим сопротивлением нихрома, через который пропускается ток для производства тепла.
Никелево-хромовый сплав в соотношении 90/10 используют в термопарах в сочетании со сплавом Ni / Al 95/5. Эта комбинация называется хромель-алюмель, представляет нагревательные элементы с максимальной рабочей температурой 1100 C и подвержен дрейфу в области 1000 C из-за окисления. Этот эффект устраняют добавлением кремния. Коммерческие сорта включают Nicrosil (содержащий 14% Cr и 1,5% Si) и Nisil (содержащий 4,5% Si и 0,1% Mg).
Как выглядит нихром
Никелево-хромовый металл в соотношении 80/20 относится к высокотемпературному коррозионностойкому сплаву, применяемого для деформируемых и литых деталей, поскольку он имеет лучшую стойкость к окислению и горячей коррозии в сравнении с дешевыми железо-никель-хромовыми сплавами.
Свойства и характеристики сплава
Металл никель-хром показывает, что хром хорошо растворим в никеле с максимальным показателем – 47% при температуре кристаллизации эвтектики 1145C и падает до 30% при комнатных условиях.
Введение небольших количеств ( Плюсы и минусы
Сплавы нихрома характеризуются высоким сопротивлением по отношению к электротоку, данное свойство дает возможность производителям выпускать электронагревающие приборы меньшими габаритами и весом.
Другие преимущества нихрома:
Из минусов можно выделить высокую стоимость проволоки нихром из-за входящего в состав никеля и затратного способа изготовления, в связи с чем на рынке очень ценится его лом.
Марки нихрома
Марки сплава установлены государственными нормами ГОСТ 10994-74, ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 8803-89. Самыми популярными марками сплава являются: Х20Н80 и Х15Н60.
Расшифровка маркировки нихромового сплава на примере Х20Н80:
В обозначении могут быть дополнительные буквы, например, для сплава Х15Н60-ВИ, буквы «ВИ» говорят, о том, что сплав был изготовлен с помощью вакуумно-индукционной плавки. Для сплава Х15Н60-Н, буква «Н» сообщает о том, что в нем присутствует цирконий, для увеличения надежности и стойкости нагревателя, при максимальных рабочих температурах.
Другие обозначения продукции из сплавов:
Сфера применения
В зависимости от применения мировой рынок сплавов нихрома можно разделить на архитектурные, автомобильные, электронные, аэрокосмические и другие. Нихромовые сплавы используются для изготовления монеля из железа и стали, для производства нержавеющей стали. Сплавы нихрома используются в архитектурных целях, таких как свинец для водопроводных труб, кровли и окон.
Нихром используется в передачах, карданных валах, специальных транспортных средствах для работы в зоне с низкими температурами или интенсивного износа. Он также используется в специальных инженерных целях. Сплавы нихкрома в основном используются для нагрева электрическим сопротивлением. Они обладают высокой электрической стойкостью, хорошей прочностью и пластичностью при рабочих температурах.
Это вещество используется в керамических работах. Он служит для обеспечения внутренней структуры поддержки и помогает удерживать формы глиняных скульптур мягкими. Из-за его устойчивости к высоким температурам он используется, когда куски глины обжигают в печах.
Нихромные проволоки используются для проверки цвета пламени в неосвещенных частях катионного огня от катионов натрия, меди, калия и кальция.
Нихром также используется в микробиологических лабораториях и для создания термопар.
Стоимость нихрома
Исходя из географии, мировой рынок сплавов нихрома можно классифицировать по Азиатско-Тихоокеанскому региону, Европе, Северной Америке, Латинской Америке, а также на Ближнем Востоке и в Африке. Северная Америка и Европа являются основными рынками для сплавов нихрома, что обусловлено ростом аэрокосмической и электронной промышленности. Производственные компании Nichrome в Азиатско-Тихоокеанском регионе и Латинской Америке вкладывают значительные средства в исследования и разработки нихрома в Азии.
Стоимость продукции нихрома в виде :
Основными игроками, работающими на мировом рынке сплавов нихрома, являются American Elements, Bibus Metals, VDM Metals, Crown Alloys, Wickeder Westfalenstahl GmbH, Tri Star Metals и другие. Эти компании составляют значительную долю рынка сплавов и лома нихрома, таким образом, на рынке наблюдается острая конкуренция.
Российские производители нихрома: Волгоградский сталепроволочноканатный завод, ГРЭЙС-1000 (Москва), Западно-Уральское промышленное снабжение (Пермь), Индекс-ВК (Екатеринбург), Каменск-Уральский завод, Металлокомерция (Москва), Проммет(Москва), Промснабметалл АГ (Москва), Уральский Завод Прецизионных Сплавов.
Что такое нихром? Свойства и применения нихрома. Описание нихрома
Что такое нихром?
Физические и химические свойства нихрома
От пропорций металлов в сплаве зависят его свойства. Чем больше хрома, тем меньше смесь подвержена окислению. Почему же максимальный показатель содержания хрома в сплаве равен 20%? Почему нельзя купить нихром, к примеру, с 30% хрома? Дело в том, что перебор этого металла уменьшает пластичность, данные обработки смеси. Холодной прокатке или волочению ее уже не подвергнешь.
Обрабатываемость нихрома улучшает не только никель, но и железо в качестве лигатуры. Однако, такое добавление уменьшает сопротивляемость состава жару. Железообогащенный нихром выдерживает температуры лишь до 900 градусов Цельсия.
Сплав с лигатурой железа – единственная магнитная разновидность нихрома. Все остальные варианты смеси не обладают магнитными свойствами.
Нихром с легкостью выдерживает температуры до 1 400 градусов Цельсия при рецептуре только из никеля и хрома. Понижают показатель, кроме железа, добавки титана, алюминия, марганца. Составу в чистом виде переносить жар помогает образующаяся на его поверхности оксидная пленка. Она утончается при сторонних примесях.
При небольшом нагреве, велико и электро-сопротивление нихрома. Его показатель – 1,05-1,4 мм 2 /м. К тому же, нихром крипоустойчив. Это означает способность материала, при определенном нагреве, удлинятся за определенный промежуток времени. Кроме того, сплав пластичный, его легко деформировать. При этом, нихром отлично держит приданную ему форму.
Один из минусов сырья – ограниченный период службы. Это особенно касается небольших элементов из сплава. Чем шире, к примеру, проволока нихром, тем дольше она служит. Необходимость периодически заменять элементы из сплава в приборах привела к настоящему ажиотажу на нихром в 20-ом веке. Крупные производители стали закупать состав в прок, опустошая рынок. Дефицит вызвало и резкое расширение списка сфер применения смеси никеля с хромом. К тому же, закупки сплава (так оно и по сей день) стараются осуществлять в момент падения ценника на никель. Для этого следят за торгами на бирже. Успеть надо в короткие периоды спада стоимости. Это опять же приводит к ажиотажу.
В промышленности нихром во многом заменил железо, ведь смесь никеля с хромом не искрит, не оставляет привкуса гари, не дает неприятного запаха. Удельное сопротивление нихрома в 70 раз превышает этот показатель у меди, а оцинкованную сталь сплав обходит в 10 раз.
Применение нихрома
Проволока нихром, пластины, болты, спирали – неотъемлемые части почти всех нагревательных приборов. Сплав не плавится и не окисляется при высоких температурах. Этим не может похвастаться большинство других смесей металлов. Единственный заменитель нихрома придуман на рубеже 20-го и 21-го веков. Имя аналога – фехраль. Однако, аналог этот относителен. Рабочих циклом он выдерживает меньше, температуры переносить не такие большие. Зато, сплав дешевле, ведь не содержит дорогостоящего никеля. Вместо него хром дополняют алюминий и железо. На стоимость влияет и производственный цикл. Фехраль делать гораздо проще нихрома.
Тем не менее, солидные производители стараются делать выбор в пользу пусть и более дорогого, но и более качественного сплава. Нихром есть в тостерах, духовках, хлебопекарнях, печах для обжига и сушки, обогревателях. Сплав также находит применение в реостатах и резисторах. Нихром есть в паяльниках и электрических лампах.
Жаропрочный сплав также наносят при газотермическом напылении. В нем нихром выступает подслоем термоустойчивого покрытия. Применение находит и лом нихрома. Его переплавляют, и материал вновь идет в дело. Некоторые сдают детали из сплава в пункты приема металлов. За один килограмм нихрома дают примерно 200 рублей. Для сравнения, за килограмм алюминия, к примеру, скупщики готовы выложить всего около 40-ка рублей.
Выбор в пользу нихрома часто делают в случаях, когда выбирают сплав для применения в агрессивных средах. Так, сплав никеля с хромом используют в химических лаборатория. Состав не вступает в реакции с большинством кислот и щелочей.
Стоимость нихрома
Двухкомпонентный сплав оценивают почти в 1 000 рублей. Столько просят за килограмм при покупке в розницу. Таким образом, на нихром цена в 4 раза больше, чем на фехраль. Однако, большинство марок нихрома с лигатурой стоят в районе 500-600-от рублей. Но, и фехраль встречается по 150-100 рублей за килограмм. Ценник обусловлен процентным соотношением в сплаве хрома и алюминия, а также наличием и качеством лигатуры. Интересно, что нихромом называется еще и один из интернет браузеров. Его разработали специалисты компании «Рамблер» на базе так называемого «хромиума». Имя этого движка, более известного как Google Chrome, и легло в основу названия продукта.
Как и всем интернет-продуктам, нихрому ищут замену. Но, пока, кроме фехраля вариантов нет. Тем не менее, ученые и металлурги продолжают эксперименты, смешивая известные металлы во всевозможных пропорциях. Это погоня за знанием, качеством и, конечно, финансовой выгодой.
Что такое нихромовая проволока, её свойства и область применения
Сплав под интересным названием нихром имеет в составе хром и никель. Ряд уникальных свойств сплава и огромная польза позволяют тому широко применяться в промышленности, и быть востребованным на рынке. Даже несмотря на высокую стоимость.
Что представляет собой нихром?
Нихром представляет собой устойчивый к коррозии сплав, состоящий из 2-х металлов — никеля и хрома, и добавок (марганца, серы, алюминия, фосфора, железа и др.). Сплав обладает устойчивостью к температуре до +1300 ⁰C, а пластичность позволяет использовать его для производства электронагревательных и резистивных элементов, разных прокатов и проволоки (нити). В зависимости от состава, нихром делится на определенные марки.
Характеристики и свойства нихромовой проволоки
Производство нихромовой проволоки ограничено двумя основными марками: X15H60 и X20H80. Характеристика и свойства каждой марки отличаются.
X20H80 характеризуется:
Плотность X20H80 составляет 8500 кг/м³, удельная теплоемкость — 0,44 кДж/(кг·К).
X15H60 уступает X20H80 по технической характеристике:
Удельное сопротивление данной марки составляет 1,12 Ом·мм 2 /м.
Небольшое содержание железа в X20H80 позволяет нити проявлять сопротивление коррозии и износу. В отличие от X15H60, более подверженной коррозии. Однако эта марка служит производством образцов, сечение которых отличается большей пластичностью и меньшей площадью.
СПРАВКА. Как присадочный элемент, обе марки могут включать в себя алюминий, марганец, титан, кремний, железо и цирконий. При этом наличие железа повышает магнитные свойства сплава.
Где используется нихромовая проволока
Пластичность, стойкость к агрессивным веществам и высокий предел текучести находят применение нихрому в индустриальном производстве и ряде промышленных областей, где широко используются электронагревательные печи. Нашел сплав применение и в электрических печах, температура нагревания которых предельно высока.
Используют проволоку и в других областях:
Такое свойство сплава, как прочность, обеспечило нихромовой проволоке место во всех средах, где не обойтись без химикатов, жары и высоких температур.
Достоинства сплава
К достоинствам сплава относятся:
Кроме того, нихром имеет не одно механическое качество в виде достоинств. И малый вес.
Как определить нихром?
Нихром, как материал чуть серебристого или белого цвета, распознать непросто. К тому же, он часто имеет темно-серый оттенок, связанный с оксидной (окислительной) пленкой.
Однако определить внешний вид материала возможно по признакам:
Последний признак говорит о высокой стойкости нихрома к деформации.
ВНИМАНИЕ. Сохранить качественные характеристики нихромовой проволоки поможет режим чередования длительного и кратковременного использования нити.
Где найти проволоку из нихрома?
Самый простой способ найти проволоку из нихрома — обратиться в специальный магазин (вейп-шоп). Правда, нихромовая нить там стоит недешево, и за 1 метр придется выложить приличную сумму.
Есть и другие варианты, где можно найти проволоку из нихрома:
Возможность обнаружить металл на радиорынке не слишком велика, в сравнении с паяльником (работающим или неисправным). Паяльное устройство можно обнаружить в гараже, или в магазине «Фикс Прайс», где изделие стоит копейки. Чтобы найти искомое, устройство необходимо разобрать и вытащить оттуда проволоку. Как правило, нихромовая нить в паяльнике тонкая. Определить ее сечение поможет намотка в 10 витков на карандаш. Длина намотанной проволоки достигает до 2,5 м.
Варианты с феном и обогревателем обойдутся дороже. Тяжелее всего достать проволоку из электроплиты.
Чтобы не ходить на рынок, и не искать проволоку из нихрома в магазине, можно найти в интернете информацию о продаже металла, или вещей, его содержащих.
Кстати, никель в составе сплава влияет на цену проволоки.
Чем можно заменить?
Нагревательные элементы в электрических приборах часто нуждаются в замене. Обычно заменой нихромовой нити служит рабочая спираль. Ее легко найти в чайниках, электроплитках, утюгах и других приборах.
Еще один вариант замены — нержавеющий материал. В быту давно доказано, что нержавейка обладает тем же сопротивлением, что и нихром, плюс переигрывает тот в плане окисляемости.
Особенности пайки
Особенности пайки нихрома таковы:
Перед пайкой рабочую поверхность очищают наждачной бумагой, и обрабатывают ваткой, пропитанной спиртовым раствором хлористой меди. Далее накладывают флюс, и приступают к процессу.
ВАЖНО. Флюс приготовляют при смешении нескольких элементов: 100 г технического вазелина, 5 г глицерина и 7 г порошка цинка хлористого.
При лужении нихрома с медными выводами лучше использовать 2-3 г лимонной кислоты. Этого хватит, чтобы обслужить один провод. Для удаления кислоты провод нужно положить на канифоль, окунуть, и использовать паяльник для дальнейшей работы.
В чём отличие проводников от диэлектриков, их свойства и сфера применения
Как правильно паять паяльником с канифолью
Провод ПВ 3: Технические характеристики, область применения
Основные технические характеристики силового кабеля АВВГ
Провод ПВС и его технические характеристики
Какая проводка лучше — сравнение медной и алюминиевой электропроводки
Что такое Нихром? Где применяется, когда и кто изобрел двойной сплав никеля и хрома?
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. В характеристики сплава маркой Х20Н80 не входят магнитные качества.
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. Но, несмотря на это сплав с легкостью удерживает изначально заданную форму и подает температуры до 1300°С включительно без всяких проблем.
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.
Проволока, лента, нить из нихрома – неотъемлемые части практически всех нагревательных приборов.
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. В качестве основного жаропрочного покрытия при газотермическом напылении.
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.
Сегодня без нихрома сложно представить бытовые электроприборы и промышленные процессы. Благодаря Лерою Маршу мы имеем возможность использовать много оборудования облегчающего нашу жизнь.