Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Нихромовый круг: сортовой прокат для нагревательных элементов
Нихромовый круг представляет собой горячекатаный или холоднотянутый пруток круглого сечения из прецизионного сплава на основе никеля и хрома. Материал предназначен для изготовления резистивных элементов, работающих в условиях длительного воздействия высоких температур. Основное отличие от проволоки увеличенное поперечное сечение, что обеспечивает меньшую погонную нагрузку и позволяет применять изделие в высокомощных нагревательных установках.
Сплав Х20Н80 (нихром 80/20) содержит от 74 до 78 % никеля и от 19 до 21 % хрома. Такое соотношение формирует стабильную оксидную пленку на поверхности, которая предотвращает дальнейшее окисление при нагреве. Рабочая температура для Х20Н80 достигает 1200 C, для сплава Х15Н60 до 1125 C. Удельное электрическое сопротивление составляет от 1,05 до 1,12 Оммм/м для Х20Н80 и от 1,10 до 1,18 Оммм/м для Х15Н60.
Сортамент и геометрические параметры
Круги нихромовые поставляются в диапазоне диаметров от 5 до 120 мм. Допуски по точности прокатки регламентируются ГОСТ 2590-2006. Для нагревательных элементов наиболее востребованы диаметры от 6 до 30 мм, так как они обеспечивают оптимальное соотношение между механической прочностью и электрическим сопротивлением.
- Диаметр от 5 до 12 мм холоднотянутый пруток, класс точности 45
- Диаметр от 14 до 40 мм горячекатаный круг, класс точности 23
- Диаметр от 42 до 120 мм горячекатаный круг для дальнейшей механической обработки
- Мера длины: немерная от 2 до 6 м, мерная по согласованию
Эксплуатационные характеристики
Ключевой параметр нихромового круга стабильность удельного сопротивления в диапазоне рабочих температур. Коэффициент термического расширения составляет от 13,5 до 14,510 1/C, что необходимо учитывать при проектировании нагревательных блоков с жестким креплением. Предел прочности при растяжении для холоднотянутого прутка достигает от 780 до 980 МПа, для горячекатаного от 640 до 780 МПа.
Материал сохраняет пластичность после длительной выдержки при 1000 C. Относительное удлинение после разрыва составляет не менее 20 % для отожженного состояния. Твердость по Бринеллю варьируется от 170 до 210 HB в зависимости от термообработки.
Применение в промышленных нагревательных системах
Нихромовый круг используется в качестве заготовки для изготовления нагревателей сопротивления косвенного действия. Из прутка большего диаметра изготавливают змеевики, спирали и стержневые элементы для промышленных электропечей, термопластавтоматов, сушильных камер и ванн расплава. В отличие от ленточных нагревателей, круглый профиль обеспечивает более равномерное распределение температуры по сечению и меньшую склонность к локальным перегревам.
Для высокотемпературных муфельных печей и печей цементации применяют круги диаметром от 20 до 40 мм. В установках диффузионной сварки и вакуумных печах используют прутки с повышенной чистотой поверхности, прошедшие шлифовку. Для агрессивных сред с серосодержащей атмосферой рекомендуется сплав Х15Н60, который менее чувствителен к межкристаллитной коррозии.
| Диаметр, мм | Сплав | Сопротивление, Ом/м | Макс. рабочая температура, C | Состояние поставки |
|---|---|---|---|---|
| 8 | Х20Н80 | от 1,85 до 2,10 | 1200 | Холоднотянутый |
| 16 | Х20Н80 | от 0,48 до 0,55 | 1200 | Горячекатаный |
| 25 | Х15Н60 | от 0,21 до 0,24 | 1125 | Горячекатаный |
Технология обработки и монтажа
Механическая обработка нихромового круга выполняется на токарных и фрезерных станках твердосплавным инструментом. Материал склонен к наклепу, поэтому рекомендуется применять режимы резания со сниженными скоростями и обильным охлаждением. Сварка нихрома с никелем и нержавеющими сталями выполняется аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом. Для соединения с медными токоподводами применяют пайку серебряными припоями с флюсом на основе буры.
При изготовлении спиралей из круга диаметром более 10 мм нагрев выполняется в печи до температуры от 850 до 900 C. Навивка производится на оправку с шагом, превышающим диаметр прутка в 1,52 раза. После навивки элемент подвергается отжигу при 950 C для снятия внутренних напряжений.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем отличается нихромовый круг от проволоки того же диаметра?
Круг изготавливается по технологии сортового проката и имеет более грубые допуски по диаметру, но меньшую стоимость за килограмм. Проволока проходит волочение с высокой точностью геометрии, что критично для расчета сопротивления в маломощных нагревателях. Для мощных печей с прутками от 10 мм разница в точности несущественна.
Какой сплав выбрать для печи с рабочей температурой 1100 C?
Для длительной эксплуатации при 1100 C применяют сплав Х20Н80. Запас по температуре составляет около 100 C, что компенсирует локальные перегревы в местах контакта с опорами. Сплав Х15Н60 при такой температуре будет интенсивно окисляться и потребует замены через 20003000 часов.
Допустима ли сварка нихромового круга с конструкционной сталью?
Прямое сварное соединение нихрома с углеродистой сталью не рекомендуется из-за образования хрупких интерметаллидных фаз. Используйте промежуточные вставки из никеля или аустенитной нержавеющей стали толщиной от 3 до 5 мм. Сварку выполняйте аргонодуговым методом с минимальным тепловложением.
Как рассчитать длину круга для нагревателя заданной мощности?
Длина рассчитывается по формуле L = US/(P), где U напряжение сети, S площадь сечения, P требуемая мощность, удельное сопротивление при рабочей температуре. Для Х20Н80 при 1000 C сопротивление увеличивается на 46 % относительно значения при 20 C, что необходимо учитывать в расчете.