Нихром сымы: сипаттамалары мен қолданылуы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-17 18:58

Заманауи технология оны құрайтын материалдардың нақты еңбек жағдайларына сәйкестік көрсеткіштеріне елеулі талаптар қояды. Жоғары технологиялық қорытпалардың бірі - нихром. Сым және оны қамтитын құрылғылар агрессивті жұмыс жағдайларына төзімді.

Табу тарихы

Қорытпа темір, марганец, алюминий, кремний қосылған никель мен хром қосылысы болып табылады.

Бастапқыда екі шығу жолы болды. Тамырлары металдарды легирлеуге және олардың қасиеттерін өзгертуге қатысты ғылыми зерттеулерде жатыр. Ni және Cr жоғары сапалы коррозияға төзімді және ыстыққа төзімді болаттардың құрамдас бөлігі болып табылады.

Никель мен хромның екі компонентті қорытпасы ретінде 1906 жылы АҚШ-та ашылды. Бүгінгі таңда оның әртүрлі модификациялары, соның ішінде темір негізіндегі үш компонентті модификациялары қолданылады.

Негізгі мүмкіндіктер

Тұрмыстық және өндірістік мақсаттағы заманауи жылыту жабдықтарына арналған материал, әрине, нихром сымы. Оның қасиеттері ең жоғары технологиялық сәйкес келедіталаптар.

1. Электр кедергісі: 1100-1400 Омм шегінде.
2. Балу температурасы шамамен 1400˚С, бұл 800-1100˚С температурада жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Жұмыстың максималды рұқсат етілген мәні құрамға байланысты. Сонымен, темір құрамы оны 850-900˚С дейін төмендетеді, таза екі компонент үшін ол 1100˚С.
3. Тығыздығы: 8000-8500 кг/м3.
4. Жоғары беріктік (σ_{v=650-700 МПа); өнімділік қышқыл агрессивті ортада және айтарлықтай температурада сақталады.}
5. Жақсы икемділік және үлгілі қаттылық илемдеуге және тартуға мүмкіндік береді.

Айырмашылықтар

Нарықтағы ең танымал электр өнімдерінің бірі - нихром сымы. Бұл электрлік жылыту технологиясы құрамдас бөлігінің кедергісі өте жоғары, бұл кең сұранысқа мүмкіндік береді.

Металдың маңызды ерекшелігі оның қалыпты және агрессивті жағдайларда жоғары температурадағы тотығуға төзімділігі болып табылады. Мұнда хром маңызды рөл атқарады. Элемент бетінде қорғаныс функциясын орындайтын тиісті оксидті пленканы құрайды. Сондай-ақ ол тотыққан қабат механикалық түрде жойылған кезде тән ақ-сұр түске ауыстырылатын материалдың сәйкес қара түсіне жауап береді.

Қышқылдармен тікелей байланыс оны әлі де бұзады, тіпті коррозияға төзімді вольфрамға қарағанда.

Екі компонентті қорытпаның магниттік сипаттамалары жоқ. Олароның көпкомпонентті модификациялары үшін туындайды, дегенмен оларда әлсіреген көрсеткіштер бар.

Нихром сымы қатты, қарапайым күш әсеріне көнбейді.

Біз нихром сымын анықтау әдісі, негізінен оны сырттай ұқсас материалдардан қалай ажыратуға болатыны туралы ақпаратты жүйелендіреміз:

1. Жаңа металдың ақ түсі, бұрын өңделген металдың қою түсі.
2. Теріс немесе минималды магнетизм.
3. Қаттылық.
4. Қышқылдың ыдырауы, жоғары температурадағы тотығуға төзімділігі.

Бренд номенклатурасы

Қолданыстағы брендтер құрамы бойынша ерекшеленеді, нихром қорытпасының ауқымын білдіреді. Сымның қолдану аясы кең, ол әрқайсысының жеке қасиеттерімен анықталады.

• 1 топ - резистор материалы: Х20Н80, Х20Н73YUM-VI, Н80ХУД-VI, Х15Н60.
• 2-топ - ыстыққа төзімділігі жоғары сипаттамалары бар тұрмыстық және өнеркәсіптік пайдалануға арналған қыздыру элементтеріне арналған металл: Kh20N80-N-VI, Kh15N60-N, KhN70Yu-N, Kh20N80-N, KhN20YUS.
• 3 топ - 900˚С дейінгі температурада жұмыс істеу үшін: Н50К10, Х25Н20.

Бұл жағдайда бірінші топтағы нихром сымының диаметрі 0,009-0,4 мм, ал екіншісі үшін - 0,2-7,5 мм.

"Киндред" - кантальдар немесе фехралдар - хром, алюминий және темір қорытпалары. Олар сондай-ақ жоғары электр кедергісі, 1250-1400 ° C диапазонында жылуға төзімділігімен сипатталады, бірақ төмен сенімділікпен ерекшеленеді, бірақ құны төмен (Kh23Yu5, Kh13Yu4, Kh23Yu5T, Kh27Yu5T, Kh27Yu5T,X15Y5).

Штамптарды шешу

Нихром өнімдерінің қасиеттері мен мақсаты олардың химиялық құрамымен анықталады. Негізгілерін қарастырыңыз.

• X20N73YUM-VI: хром - 20%, никель - 73%, алюминий - 3%, молибден - 1,5%, марганец - 0,3% дейін, титан - 0,05% дейін, темір - 2%, көміртек - 0,05% дейін; вакуумдық индукция әдісімен балқытылған;
• HN70Yu-N: Cr - 27%, Ni - 70%, Al - 3%, Mn - 0,3% дейін, Cs - 0,03% дейін, Ba - 0,1% дейін, Fe - 1,5 дейін %, С - 0,1% дейін; электр қыздыру элементтеріне арналған;
• ХН20ЮС: Cr - 20%, Ni - 20%, Al - 1%, Zn - 0,2% дейін, Ca - 0,1% дейін, Si - 2,5%, Fe - 50%, C - дейін 0,08% - өнеркәсіптік пеш жылытқыштары үшін.

Өнім түрлері

Сапалы технологиялық және механикалық сипаттамаларымен сипатталатын кез келген қорытпаны таңдау негізделуі және реттелуі керек. Әсіресе, жоғары бағаға қатысты. Нихром сымы - жоғары технологиялық және қымбат материал. ГОСТ 8803-89, 12766.1-90, 12766.3-90, 12766.4-90 таңбалау мен қолданудың талаптарын, ерекшеліктерін анықтайды. Стандарттарға сәйкес және түріне байланысты металл сым немесе жолақ түрінде сатылады, олардың таңдау диаметріне, көлденең қимасына, ұзындығына және пайдалану ерекшеліктеріне байланысты болады.

Сәйкес прокат – ирек ленталардың, сым спиральдарының өнеркәсіптік өндірісінің бастапқы нүктесі.

Техникалық параметрлер

Өнімдерді таңдағанданихромның келесі мүмкіндіктерін ескеру маңызды:

• номиналды кедергі;
• диаметрі, қимасы және салмағы;
• физикалық параметрлерге байланысты нақты қарсылық пен жұмыс температурасының шектері.

Негізгі параметрлік сипаттаманың номиналды мәндері ГОСТ бойынша анықталады және бренд пен құрамға байланысты.

Бренд	Меншікті кедергі, Омm
Х20Н80	1175
Х15Н60-Н	1150-1210
ХН70Ю-N	1300
XH20YUS	1020

Нихромдық сымның диаметрі оның көлденең қимасын, орамның салмағын және сәйкес объективті кедергіні анықтайды.

Диаметрі, мм	Бөлім аумағы, мм2	100 м-дегі салмақ, g	Қарсылық, Ом
0, 1	0, 079	6, 5	127
0, 15	0, 018	14, 5	55-60
0, 3	0, 07	58	14-15
0, 4	0, 126	103	8
0, 5	0, 196	161	5

Осылайша, өнімнің 100 метріндегі сымның салмағы (нихром) оның өлшеміне тура пропорционал, ал диаметрі мен көлденең қимасының ауданы нақты кедергіге кері пропорционал.

Жұмыс температурасы химиялық құрамға ғана емес, сонымен қатар параметрлік сипаттамаларға да байланысты.

Бренд	Жұмыс температурасы, ˚C
	өнім диаметрі, мм
	0, 2	0, 4	1, 0	3, 0
Х20Н80	950	1000	1100	1150
Х15Н60-Н	900	950	1000	1075
ХН70Ю-N	950	1000	1100	1175
XH20YUS	900	950	1000	1050

Өндірушілер шығарған сымның диаметрі 0,05-12 мм, ал таспаның диаметрі 0,15-3,2 мм.

Қолданба

Сапа әрқашан шығынды ақтайды. Бұл нихром қорытпасына да қатысты. Бұл материалдан жасалған сымдар мен таспалардың кең ауқымы барбасқа металдарды алмастыра алмайтын жерлерде қолданыңыз. Жоғары электр кедергісі, тотығуға төзімділігі, жоғары сапалы механикалық сипаттамалары, соның ішінде агрессивті орталар үшін, жоғары температуралық жұмыс жағдайлары - мұның бәрі оны әртүрлі салаларда пайдалануға мүмкіндік береді.

Өнеркәсіпте:

• Металлургиялық электр қыздыру пештерінің термопарлары.
• Индукциялық балқыту жабдығына арналған құрылымдық элементтер.
• Өнеркәсіптік желдеткіш кептіргіштер.
• Қазандар мен жылу алмастырғыштардың бөліктері.
• Электр өндірісі: резисторлар мен реостаттар.
• Кейбір дәнекерлеу электродтары.
• Тұтас және тізбекті электр сымдары.

Барлық заманауи тұрмыстық техниканың негізгі құрылымдық элементі:

• Электр шәйнектерде, қазандықтарда, қазандықтарда, жылытқыштарда TENY.
• Шаш кептіргіштердегі, бұйралағыштардағы, үтіктердегі қыздыру элементтері.
• Көлік шамдары мен жылыту жүйелері.
• Электрондық темекі.

Мүмкін, бағасы нихромды материалдың бірден-бір кемшілігі шығар. Екі компонентті никель-хром сым қымбатырақ болады. Темірдің мазмұны және никель мөлшерінің азаюы, өз кезегінде, төмен шығындарды реттейді, бірақ X20H80 сияқты мүмкіндіктерді қамтамасыз етпейді. Таңдау техникалық қажеттіліктерге байланысты.

Нихромнан жасалған өнімдерді таңдағанда, қызықтыратын брендтің химиялық құрамы, оныңэлектр өткізгіштігі мен кедергісі, диаметрдің, қиманың, ұзындықтың физикалық сипаттамалары. Сондай-ақ сәйкестік құжаттамасына қызығушылық таныту, сондай-ақ қорытпаны оның «бәсекелестерінен» көрнекі түрде ажырата білу маңызды. Дұрыс материал - жабдық пен оны пайдалану технологиясының сенімділігінің кілті.