Фехраль: виды, свойства, марки, общие сведения

Отличительные характеристики

Среди наиболее востребованной электротехнической продукции на рынке – проволока нихром. Удельное сопротивление этого компонента электронагревательной техники исключительно высоко, что позволяет иметь широкий спрос.

Важной особенностью металла является стойкость его к высокотемпературному окислению в нормальных и агрессивных условиях. Ключевую роль тут играет хром. Элемент образовывает на поверхности соответствующую оксидную пленку, которая осуществляет защитную функцию

Она же отвечает за соответствующий темный цвет материала, который сменяется характерным бело-серым при механическом снятии окисленного слоя

Элемент образовывает на поверхности соответствующую оксидную пленку, которая осуществляет защитную функцию. Она же отвечает за соответствующий темный цвет материала, который сменяется характерным бело-серым при механическом снятии окисленного слоя.

Стоит отметить, что непосредственный контакт с кислотами все же разрушает его, даже более, чем коррозионностойкий вольфрам.

Двухкомпонентный сплав не имеет магнитных характеристик. Они возникают для многокомпонентных его модификаций, однако имеют ослабленные показатели.

Нихромовая проволока отличается жесткостью, не поддается простому силовому влиянию.

Систематизируем информацию о том, как определить проволоку нихром, преимущественно, как отличить ее от внешне похожих материалов:

Белый цвет нового металла, темный – ранее проработанного.
Отрицательная или минимальная магнитность.
Жесткость.
Разрушение под действием кислот, устойчивость к окислению под влиянием высоких температур.

Пайка нихрома

Пайка нихрома с нихромом, нихрома с медью и ее сплавами, нихрома со сталью может быть осуществлена припоем ПОС-61, ПОС-50, хуже ПОС-40, с применением флюса следующего состава (граммы): вазелин — 100, хлористый цинк в порошке — 7, глицерин — 5. Флюс приготовляют в фарфоровой ступке, в которую кладут вазелин, а затем добавляют, хорошо перемешивая до получения однородной массы, последовательно хлористый цинк и глицерин. Соединяемые поверхности тщательно зачищают шлифовальной шкуркой и протирают ватой, смоченной в 10%-ном спиртовом растворе хлористой меди, флюсуют, лудят и только после этого паяют. Значительно лучшие результаты, чем пайка, дает сварка, в особенности, если приходится соединять между собой концы тонкой проволоки. Преимущество сварки состоит в том, что для ее выполнения никаких припоев не требуется. Контакт при этом получается очень надежный, так как температура нагрева свариваемых металлов значительно выше, чем, например, у оловянно-свинцо-вьгх припоев. Поэтому при эксплуатации даже от сильного нагрева сваренного контакта соединение проводов не нарушается. Для соединения проводов из нихрома, константана, манганина и т. п. их следует зачистить, скрутить и пропустить через них ток такой силы, чтобы место сварки накалилось докрасна. На это место пинцетом кладется кусочек ляписа (азотнокислого серебра), который при нагревании расплавляется, в результате чего в месте соединения возникает прочный контакт.

Если диаметр свариваемой проволоки не превышает 0,15…0,2 мм, то ее концы накладывают друг на друга (расстояние 15…20 мм) и на них наматывают тонкую медную проволоку диаметром 0,1…0,15 мм. Затем соединенные таким образом проволочки вносят в пламя горелки. Медь при этом начинает плавиться и прочно соединяет оба высокоомных провода. Оставшиеся концы медной проволоки обрезают, а место сварки изолируют, если нужно. Этот способ применим для соединения медных проводов с проводами из сплавов высокого сопротивления. Перегоревший провод электронагревательного прибора (нихром, никелин, константан) можно соединить следующим способом: концы провода в месте обрыва вытянуть на длину 15…20 мм и зачистить до блеска шкуркой. Затем из листовой стали или алюминия вырезать небольшую пластинку и из нее сделать муфту, надеваемую на провода в месте их соединения. Провода должны быть предварительно скреплены обычной скруткой. В заключение муфту плотно сжимают плоскогубцами.

Проволока: толщина, сопротивление и время нагревания

Проволока может быть сделана из различных металлов или сплавов, но помимо материала есть другие характеристики, которыми можно максимально точно описать проволоку.

Первым таким параметром является диаметр проволоки, в России это десятые доли миллиметра, в Америке же существует такое понятие как калибр проволоки. Проволоку нужного диаметра производят путем волочения более крупного провода сквозь отверстия меньшего размера, а количество таких волочений и будет составлять значение калибра. Чем это число больше, тем диаметр меньше. Наиболее популярные калибры: 32, 30, 26, 24, 22.

От диаметра проволоки обычно зависят ее сопротивление (чем меньше площадь, тем больше сопротивление) и время, необходимое для разогрева проволоки (чем меньше сечение, тем быстрее проволока нагревается).

Некоторые вейперы упоребляют словосочетание “время разгона” — это то время, которое необходимо, чтобы разогреть проволоку до температуры, при которой соприкасающаяся с ней жидкость испаряется.

Выбор нагревателя оптимальной формы

Срок эксплуатации нагревателя зависит от факторов его окисления и угара, которые напрямую завися от его температуры. Чем выше удельная мощность тем быстрее поверхность нагревателя окислится и прогорит. При проектировании электропечей конструктивно задаются удельной мощностью в пределах 3-6 Вт на см2 поверхности нагревателя.

Оптимальным, с точки зрения эксплуатационного расхода материала, являются следующие соотношения.

Таблица 6 Предпочтительные размеры нагревателя.
Форма нагревателя	Эскиз нагревателя	Рекомендуемый диапазон соотношений диаметра (сечения) и шага
Спираль проволока		t/d=1,4÷2,6
Зигзаг проволока		e/d=2,5÷4,5
Зигзаг лента		t/B=3,2÷4,8 e/B=1,4÷2,6

Таблица 7. Коэффициент излучения нагревателя αэф.
Форма нагревателя	αэф	Минимальные относительные межвитковые расстояния (t/d, e/d,)
Проволочный зигзаг	0,68	2,75
Ленточный зигзаг	0,4	0,9
Проволочная спираль висит на керамической трубке	0,32	2,0

Таблица 8 Значение коэффициента αг для минимально рекомендуемого соотношения
Форма нагревателя и вариант крепления	Значение коэффициента αг
Спираль на керамической трубке, при отношении шага к диаметру: t/d= 2,0	1,05
Проволочный зигзагобразный нагреватель на крючке при отношении шага к диаметру: e/d= 2,75	1,0
Ленточный зигзагобразный нагреватель на крючке при отношении шага к ширине ленты: e/в= 0,9	0,95

Таблица 9 Расчет допустимой удельной мощности
Вариант нагревателя и его тип	Значение допустимой удельной мощности W, Вт/См2
Нагреватель из проволоки в виде спирали на керамической трубке	W= 100,321,05=3,36
Нагреватель из проволоки в виде проволочного зигзага	W= 100,681,0=6,8
Нагреватель из ленты в виде зигзага	W= 100,40,95=3,8

Ссылки

Нихром // Большая советская энциклопедия : / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
[protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=166368 ГОСТ 10994-74. Сплавы прецизионные. Марки]. Проверено 7 сентября 2009. [www.webcitation.org/619AIclev Архивировано из первоисточника 23 августа 2011].. (см. также ГОСТ)
Мальцев И. М. [nic-rt.ru/magazine/article7.pdf Технология триботехнических ленточных электроспеченных порошковых материалов] // Международный научно-технический журнал. — 2003. — № 1. — С. 60-66.
Пятин Ю. М. и др. Материалы в приборостроении и автоматике. — 2-е изд. — «Машиностроение», 1982. — 528 с.
Касаткин А. Г. [priapp.ru/book_view.jsp?idn=015148&page=171&format=html Основные процессы и аппараты химической технологии]. — 2-е изд. — М.: Редакция химической литературы, 1938. — С. 170-171.
Кудрявцев И. В. Материалы в машиностроении. Выбор и применение / Химушкин Ф.Ф., Жуков Л.Л. и др.. — М.: «Машиностроение», 1968. — Т. 3 (Специальные стали и сплавы). — С. 304-319. — 448 с. — 30 000 экз.

Физические свойства

Износостойкость, как и коррозионная, сохраняется при повышенных температурах. Однако вследствие этого стеллит трудно обрабатывается. Температура плавления равна 1260–1300 °C.

Для ПР-ВЗК и ПР-ВЗК-Р максимальная температура наплавок – 750 и 800 °C соответственно. Данные сплавы характеризуются износостойкостью к влиянию механических нагрузок, химически активных сред, высоких температур, хорошо затачиваются.

Стеллит 6 устойчив к многим химическим и механическим факторам в обширном температурном диапазоне (до 950 °C), а также кавитационной коррозии и ударно вязок. Плавление происходит в диапазоне 1285–1410 °C. Плотность равна около 8,44 г/см3 (8,7 г/см3 по другим данным).

Стеллит 1 отличается немного сниженной вязкостью, что компенсируется повышенной устойчивостью к истиранию и пологой эрозии. Также по сравнению с прочими вариантами сплава более подвержен растрескиванию, поэтому требует более медленного охлаждения при наплавке. Плотность равна 8,7 г/см3, температурный диапазон плавления – 1190–1345 °C.

Стеллит 12 совмещает качества двух предыдущих типов. От первого он отличается лучшей устойчивостью к скольжению, трению, истиранию, пологой эрозии, термическому влиянию при стойкости к кавитации и высокой ударной вязкости. Предельная температура применения составляет 700 °C, а плавление происходит в интервале 1200-1365 °C. Плотность равна 8,5 г/см3.

Как было отмечено, параметры стеллита 21 в значительной степени определяются историей обработки. В любом случае он ориентирован на устойчивость к износу при истирании и скольжении. Более того, возможно существенное упрочнение поверхности при износе. Однако данный тип сплава плохо переносит истирание твердыми частицами. Кроме того, рассматриваемый сплав устойчив к термическому влиянию и ударам.

Стеллит может быть окрашен в антрацитово-серый, золотистый, красно-коричневый цвета и промежуточные оттенки. Блеск незначителен. Поверхность шероховата, что определяется технологией производства.

Плавление стеллена происходит в диапазоне 1285–1410 °C либо 1295-1480 °C. Как и стеллит, данные сплавы обладают устойчивостью к износу, кавитации, эрозии, истиранию, коррозии, абразивному и химическому влиянию.

Основные преимущества и недостатки кантала и фехраля

Нагревательные элементы на фехрали обладают рядом преимуществ по сравнения с другими подобными продуктами. Перечислим.

Меньший вес готовой продукции, благодаря низкой плотности основы.
Проволока из фехралевого элемента наделена высокой прочностью.
Способность работать при высоких температурах разрешают использовать поделки в определенных сферах производства.
Длительный период эксплуатации решений, произведенных их фехралевого материала.
Обладает высокой текучестью.
Конечные изделия имеют устойчивость к активному механическому воздействию или перегрузке.
Стоимость производства значительно ниже других идентичных предметов за счет того, что один из основных компонентов – алюминий.

Несмотря на большое количество плюсов, компонент характеризуется некоторыми недостатками.

Главный минус сплава – низкий порог гибкости. По этой причине его предварительно нагревают прежде чем сгибать или протягивать. Для понижения коэффициента хрупкости и повышения эластичности состав элемента дополняют никелевыми примесями. Но в этом случае возрастает итоговая стоимость конечной поделки.

Второй недостаток – слабая сопротивляемость циклической обработки нагревания фехраля. Это объясняется тем, что при нагревании внутри товара происходит активное движение молекул, которое приводит к небольшому увеличению размеров. Когда перестают нагревать, он возвращается к исходному состояние. Учитывая хрупкость сплава, при постоянных операциях на нем начинают проявляться микротрещины, которые приведут к полному разрушению.

Конечный продукт будет подвержен процессу окисления. Это объясняется тем, что структура содержит большое количество железа и алюминия: металлы подвержены окислению.

Фехраль часто называют канталом. Это связано с тем, что компания «Кантал» в свое время сосредоточилась на выпуске проволоки, лент, спиралей и других аналогичных решений на основе фихралевого сплава. Соответственно, кантал стало именем нарицательным для товаров компании.

Каждый пользователь самостоятельно выбирает какой термин лучше использовать: кантал или фехраль.

Виды фехралей

Марка сплава	Состав	Температура плавления	Другие названия
Х27Ю5Т	26—28 % Хром, ~65-68 % Железо, 5—5,8 % Алюминий, 0,15—0,4 % Титан	1450 °C
Х23Ю5Т — сплав 875 (W-KA1)	22—24 % Хром, 69—72 % Железо, 5—5,8 % Алюминий, 0,15—0,4 % Титан	1500 °C	Kanthal A1, Alloy 875, Resistohm 145, Aluchrom 0, Alchrome 875, мегапир GS SY, еврофехраль
Х23Ю5 — сплав 837 (W-KAF)	23 % Хром, 71,7 % Железо, 5,3 % Алюминий	1500 °C	Kanthal AF, Resistohm Y, Aluchrom Y, Alloy 837, мегапир, GS SY, еврофехраль
Х15Ю5	15 % Хром, 79,7 % Железо, 5,3 % Алюминий	1500 °C	Kanthal AF, Resistohm Y, Aluchrom Y, Alloy 837, мегапир, GS SY, еврофехраль

Применение

Х27Ю5Т — для нагревательных элементов с предельной рабочей температурой 1350 °C в промышленных и лабораторных печах.

Х23Ю5Т — твёрдый, хрупкий сплав, с трудом поддающийся обработке, обладает высоким удельным электрическим сопротивлением (1,2—1,3 мкОм·м). Плотность 7100—7300 кг/м³, температура плавления около 1450 °C. Наибольшая рабочая температура 1350—1400 °C. Применяется для мощных электронагревательных устройств, лабораторных и промышленных печей. К недостаткам следует отнести общее свойство фехралей — рекристаллизационный порог в интервале температур 600—650 °C, что затрудняет использование данного сплава в термоциклическом режиме, а также невысокую пластичность. Также, этот сплав используется как один из наиболее популярных материалов для изготовления нагревательных спиралей в электронных сигаретах.

Х15Ю5 — имеет плотность 7,1 г/см³, температура плавления около 1450 °C. Наибольшая рабочая температура 750—950 °C. Применяется для мощных электронагревательных устройств, производства блоков резисторов и элементов сопротивления.

GS23-5 (Х23Ю5Т-Н-Ви) — это улучшенный вариант сплава Х23Ю5Т. Благодаря введению специальной лигатуры удалось существенно улучшить его физические свойства, что существенно облегчает навивку спиралей. Выдерживает рабочие температуры до 1350 °C. К недостаткам следует отнести общее свойство фехралей — рекристаллизационный порог в интервале температур 600—650 °C, что затрудняет использование данного сплава в термоциклическом режиме.

GS T (Х23Ю5-Н-Ви) — широко используется в высокотемпературных электропечах, печах обжига и сушки, различных электрических аппаратах теплового действия. Оптимален для использования в производстве трубчатых электрических нагревателей (ТЭН) и бытовых приборах.

Мегапир-150 — широко используется для производства резистивных элементов, в электропечах и различных электрических аппаратах теплового действия.

Мегапир-200 — используется в высокотемпературных электропечах, печах обжига и сушки, различных электрических аппаратах теплового действия, а также для производства резистивных элементов.

Это интересно: Дюралюминий — состав, свойства, применение различных марок сплава

Сравнительный анализ нихрома и фехраля

Физические особенности

Общей характеристикой фехраля и нихрома есть их высокие показатели удельного сопротивления. Номинальное удельное сопротивление нихрома напрямую зависит от диаметра нагревателя, а у фехраля оно определяется только лишь маркировкой. Температура, при которой плавится нихром, должна составлять более 1400°C, а фехраля – 1500°C. Удельная масса нихрома достигает более 8,40 г/см3, фехраль имеет меньшую массу – 7,21-7,28 г/см3.

Прочность фехраля и нихрома без нагрева

Нихром обладает пластичностью в комнатных условиях не меньше 20% относительно удлинению либо поперечному сужению проволоки. Фехраль маркой Х15Ю5 имеет пластичность около 16%, а маркировке Х23Ю5Т характерно 10%, что говорит о более низкой прочности, чем у нихрома. Временное сопротивление разрыву по средним показателям также выше у нихрома.

А вот по твердости выигрывает фехраль, но это способствует его ломкости. Ведь чем больше в составе хрома, тем выше ломкость материала. Поэтому навивать фехралевую проволоку можно лишь после ее нагрева до 300 градусов. А чтобы навить нихром, прогрев не нужен, он отлично собирается в катушку и при комнатной температуре.

Прочность при максимальных температурах на воздухе

Фехраль пригоден для высокотемпературных нагрузок и способен функционировать длительное время. Нихром выделяется абсолютно противоположными свойствами, он легко переносит частые включения и выключения, и незаменим в часто прерываемых рабочих циклах. А вот при сильном нагреве на протяжении длительного времени нихромовый нагреватель быстро выйдет из строя.

Стойкость к окислению нихрома и фехраля

Высокая концентрация никелевого состава не позволяет нихрому интенсивно окисляться. За время нагревания на поверхности нихромового элемента появляется тоненькая защищающая пленка окиси хрома, что понижает стойкость сплава в агрессивных условиях. Нихром быстрее окисляется в электропечах с повышением кислородного давления. Фехраль из-за большего количества железа и наличия алюминия имеет более высокую окисляемость с быстрым образованием плотной защитной пленки оксидного происхождения. Поэтому эксплуатация тонких проволок и лент затруднена, но фехраль имеет устойчивость к глинозёмной керамике в серосодержащих и углеродных печах.

Сферы применения фехраля и нихрома

Нихром зачастую используют для нагревательных приборов входящих в состав электрических печей обжига и сушек промышленных и лабораторных назначений, электрических плит, нагревающих воздух систем и т. д. Нихром выполняет функцию элемента нагрева в производстве реостатов. Фехраль используют для нагревателей с высокой термической выработкой.

Форма изготовления нихрома и фехраля (полуфабрикаты)

Изготавливают фехралевый и нихромовый сплавы по ГОСТу на данную категорию продукции. В основном готовые изделия имеют вид нити намотанной на катушку и проволоки собранную в бухту. Также существуют и полуфабрикаты в виде ленты и прутка.

Цены на фехраль и нихром

Рассмотренные нами проволочные нагревательные элементы имеют значительные различия в цене, нихром в три раза дороже фехраля. Причиной этому является разная рыночная оценка на элементы входящие в состав сплавов. Например, железо, входящее в состав фехраля стоит дешевле никеля для нихрома.

Выбирая необходимый сплав важно брать во внимание не только цены на материалы, но и учитывать максимальные показатели температурной нагрузки, период беспрерывной эксплуатации, и условия окружающей среды. Ведь в итоге неправильно выбранный нагревательный элемент может быстро износиться, и издержки превзойдут стоимость производимой продукции. Поэтому выбирая сплав, ориентируйтесь не на его стоимость, а на свойства сплавов, которые необходимы для решения задач в имеющихся условиях

Поэтому выбирая сплав, ориентируйтесь не на его стоимость, а на свойства сплавов, которые необходимы для решения задач в имеющихся условиях

Также, чтобы не обмануться лучше обращайтесь к поставщику, который существует на рынке не менее пяти лет. Соблюдение таких критериев позволит подобрать максимально качественный и подходящий элемент.

Поэтому выбирая сплав, ориентируйтесь не на его стоимость, а на свойства сплавов, которые необходимы для решения задач в имеющихся условиях. Также, чтобы не обмануться лучше обращайтесь к поставщику, который существует на рынке не менее пяти лет. Соблюдение таких критериев позволит подобрать максимально качественный и подходящий элемент.

О нагревателях и материалах для их производства

Нагреватель – это главный элемент печи, так как на него возложенная основная функция – нагрев. От его исправности и способности выдерживать большую температуру зависит работоспособность всей установки. К нагревателям выдвигается ряд требований. О них подробнее.

Нагревателям должны быть свойственны такие характеристики, как:

высокая жаростойкость – возможность оказывать сопротивление газовой коррозии в процессе нагрева до высоких температур;
достаточная жаропрочность – способность материала сохранять свою механическую прочность при нагреве.

Основные свойства материалов нагревателей

Материалы, используемые для производства нагревателей электропечей, должны иметь высокое удельное электрическое сопротивление. Именно от этой величины зависит способность элемента нагреваться. Если для изготовления нагревателя выбрать материал, омическое сопротивление которого меньше, то для достижения аналогичного результата длину его придется увеличить, а поперечное сечение уменьшить. Но, чаще всего, габаритные печи не позволяют установить элемент различных размеров. Также, стоит отметить, что от величины диаметра зависит срок службы нагревателя. Поэтому, в большинстве случаев, элементы нагрева изготавливаются из материалов с высоким электрическим сопротивлением, таких как:

нихром марок Х20Н80, Х15Н60;
фехраль марки Х23Ю5Т.

Эти хромоникелевые и железохромоалюминиевый сплавы относятся к прецизионным, которые отличаются высоким омическим сопротивление и другими характеристиками, необходимыми для получения качественных нагревателей.

При выборе материала для изготовления нагревателя учитывается и его температурный коэффициент электрического сопротивления. Лучше всего, если эта малая величина. Так как он является показателем того, насколько будет изменяться электрическое сопротивление материала в процессе нагрева. Если данный коэффициент велик, то включение печи и вывод её из холодного состояния проводится при пониженном напряжении, для чего необходимо использовать специальный понижающий трансформатор.

Очень важно, чтобы физические свойства материала нагревателя были постоянными. Например, если для его производства выбрать карборунд, то он через определенный период времени может изменить электрическое сопротивление, что приведет к усложнению процесса его эксплуатации. Для того чтобы стабилизировать данный параметр, возникнет необходимость в использовании многоступенчатого трансформатора с расширенным диапазоном напряжений

Для того чтобы стабилизировать данный параметр, возникнет необходимость в использовании многоступенчатого трансформатора с расширенным диапазоном напряжений.

Металлическим материалам, из которых производятся нагреватели, должны быть свойственны такие технологические параметры как пластичность и свариваемость, так как благодаря ним облегчается процесс изготовления нагревательных элементов сложных конфигураций. Для таких целей могут применяться и неметаллы. Неметаллический нагреватель прессуется или формируется.

Материалы для нагревателей

Наиболее часто для изготовления нагревателей используются прецизионные сплавы, обладающие высоким электрическим сопротивлением. К ним относятся хромоникелевые (нихром марок Х20Н80, Х20Н80-Н, Х15Н60, Х15Н60-Н) и железохромоалюминиевые (фераль марок Х23Ю5Т, Х27Ю5Т, Х23Ю5, Х15Ю5, Х15Н60Ю3, Х27Н70ЮЗ) сплавы.

Вышеперечисленным сплавам свойственны высокая жаропрочность и жаростойкость. Они способны нагреваться и работать при высоких температурах. Свойство жаропрочности обеспечиваются оксидной хромовой пленкой, которая образуется на поверхности материала. Её температура плавления выше, чем у сплава. Оксидная хромовая пленка предотвращает растрескивание элемента в процессе его нагрева и охлаждения.

Сравним основные сплавы для изготовления нагревателей – нихром и фераль, рассмотрев их достоинства и недостатки.

Цены на фехраль и нихром

Несмотря на много общих характеристик цена на данные материалы имеет значительные отличия обусловленные расценками на сырье. Железо, которое является основным составляющим элементом фехраля стоит дешевле никеля.

Достоинства фехраля:

Невысокая цена;
Высокое удельное сопротивление;
Жаростойкость;
Возможность длительной эксплуатации при 1400°С.

Достоинства нихрома:

Высокое удельное сопротивление;
Жаропрочность;
Усиленные механические характеристики;
Отлично справляется с цикличным нагревом;
Пластичен;
Не магнитится;
Крипоустойчивый.

При выборе нужного сплава самым важным критерием, определяющим требования к материалу, является температурная нагрузка, среда применения и длительность разовой эксплуатации. Например, для длительной работы при высоких температурах в электропечи подойдет фехраль, а для цикличного нагрева агрессивной среды лучше выбирать нихром.

В статье сравниваются прецизионные сплавы нихром и фехраль. Сравнение осуществляется в части химического состава, свойств, применения и стоимости материалов.

Особую группу прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением составляют так называемые сплавы нагрева: нихромы и фехрали, широко используемые для изготовления нагревательных элементов электротермического оборудования. Нихром (Ni-Cr и Ni-Cr-Fe) получил свое название из-за высокой кон) и хрома («хром») в составе, а фехраль (Fe-Cr-Al) назван по первым буквам основных элементов («фе», «хр», «аль»). Несмотря на аналогичную направленность применения, из-за существенного различия в химических составах, нихром и фехраль обладают разными качественными характеристиками, о которых мы расскажем в этой статье.

Рисунок 1. Сравнение сплавов фехраль и нихром

Марки и химический состав

В состав нихрома входит до 80% никеля, около 22% хрома и 1,5% марганца, также в состав внесены дополнительные примеси. Сплавы нихрома разделены всего лишь на две группы: нежелезистые и железистые.

Нихром марок Х20Н80 и Х15Н60

Самым широко применяемым типом нихрома является маркировка Х20Н80, относящаяся к нежелезистым сплавам. Марка Х15Н60 – железистый сплав.

Никель, входящий в состав нихромового сплава определяет технологические свойства нагревателя в работе. Поэтому были созданы модифицированные сплавы содержащие большее количество основного вещества, в маркировке которых была добавлена буква «Н». На примере Х20Н80 можно увидеть, что общий состав марки не изменился, стало лишь больше никеля, и было добавлено небольшое количество циркония (модифицированная марка Х20Н80-Н), другие сплавы изменены по такому же принципу.

Фехраль

Основной составляющей фехралевого сплава есть Fe, Cr и Al. В зависимости от марки сплава компоненты добавляются в разной концентрации с дополнительными элементами Zr и Mn. С целью подбора оптимального соотношения компонентов для решения разного рода задач и работы в разных сферах было создано множество марок данного сплава.

Фехраль марок Х23Ю5Т, Х27Ю5Т, Х15Ю5

Указанные марки широко применяются в промышленности для высокотемпературных обработок. В их характеристики входят: некоторая стабильность, жаростойкость и надежность в работе. Х23Ю5Т имеет до 78% железа и выделяется неплохими показателями прочности. Х27Ю5Т характеризуется высокой концентрацией Cr, что снижает прочностные характеристики, поэтому сегодня все чаще используют его аналоги.

Читать также: Проточный водонагреватель электрический для квартиры рейтинг

Производство

Проволока из фехраля изготавливается методом холодной протяжки без предварительного разогрева заготовок. Такой способ позволяет получить холоднотянутую проволоку, которая затем подвергается отжигу, что повышает ее мягкость.

Следующие этапы производства:

Поверхность протравливаются с целью очистки от грязи.
Проволока наматывается на катушки либо бухты.
Готовые изделия маркируются и упаковываются.
Продукция отгружается заказчику.

Нить вытягивается по специальной технологии с использованием энергоемкого и высокоточного оборудования, что повышает конечную стоимость тонкой, диаметром до 0,1 мм, проволоки.

Свойства фехраля

Завершенное изделие имеет следующие свойства:

Электрическое сопротивление фехраля больше если сравнивать с подобными поделками.
Из-за большой концентрации железа, материал наделен свойством магнитности.
Удельное сопротивление сплава может достигать значение 1,3 Ом·мм?/м, что дает возможность применять его высоконагреваемых производственных сферах.
Стойкость к окислительным процессам.
Температура плавления – 1450 °C.
Сплав выдержит энергичные нагрузки механического свойства, стоек к деформациям.
Удельная плотность намного меньше если сравнивать с другими компонентами (7300 кг/м?).

Фехраль: назначение, характеристики, температура плавления