Проволока хромель ГОСТ 1790-2016 — прецизионный сплав для термоэлектрических преобразователей
Проволока хромель по ГОСТ 1790-2016 — это калиброванная проволока из сплава Х20Н80-Н (нихром) и Х15Н60-Н, предназначенная для изготовления термоэлектродов термопар типа ТХА (К) в паре с алюмелевой проволокой. Материал поставляется в термически обработанном состоянии — мягком (отожжённом) или полутвёрдом, что обеспечивает требуемые механические характеристики при навивке и монтаже чувствительных элементов.
Химический состав регламентирован ГОСТ 1790-2016 и включает 20–23 % хрома, остальное — никель с примесями. Легирование хромом формирует стабильную оксидную плёнку, обеспечивающую коррозионную стойкость при рабочих температурах до 1000 C (кратковременно до 1100 C). Термоэлектродвижущая сила (ТЭДС) пары хромель–алюмель нормируется ГОСТ Р 8.585 и составляет 41,276 мВ при 1000 C относительно платинового электрода.
Сортамент и механические параметры
Диапазон диаметров проволоки — от 0,2 до 3,2 мм. Допуски по диаметру соответствуют классу точности 2 или 3 по ГОСТ 1790-2016. Для термоэлектродной проволоки критична равномерность сечения: отклонение по диаметру не должно превышать 0,03 мм для диаметров до 1,0 мм.
| Диаметр, мм | Предел прочности (мягкая), МПа | Относительное удлинение, % | Удельное электросопротивление, Оммм/м | ТЭДС при 1000 C, мВ |
|---|---|---|---|---|
| 0,2 | 490–640 | 25 | 0,70 0,05 | 41,3 |
| 0,5 | 490–640 | 30 | 0,70 0,05 | 41,3 |
| 1,2 | 440–590 | 30 | 0,70 0,05 | 41,3 |
Эксплуатационные характеристики
Проволока хромель Х20Н80-Н сохраняет стабильность ТЭДС в интервале 0–1000 C. Допустимое отклонение ТЭДС от номинальной характеристики — не более 0,08 мВ для класса допуска 2. Материал устойчив к окислению в воздушной среде, однако в восстановительных атмосферах (водород, аммиак) и в средах, содержащих серу, ванадий или свинец, наблюдается ускоренная деградация термоэлектрических свойств — требуется применение защитных чехлов.
Для кабельных термопар и многоточечных датчиков температуры проволока поставляется в бухтах массой от 0,5 до 20 кг. Допускается сварка отрезков встык аргонодуговой сваркой с последующей термообработкой зоны соединения. Поверхность проволоки должна быть чистой, без окалины, трещин и заусенцев; контроль сплошности проводится по ГОСТ 10446.
Применение в промышленности
- Термопары типа ТХА (К) для печей термической обработки, цементации и азотирования
- Датчики температуры в энергетическом оборудовании — котлы, газотурбинные установки
- Измерительные преобразователи в нефтехимических реакторах и трубопроводах
- Контроль температуры в металлургических агрегатах — нагревательные колодцы, миксеры
- Термоэлектроды в лабораторных и калибровочных установках
При выборе проволоки хромель ГОСТ 1790-2016 для конкретного применения необходимо учитывать рабочую температуру, состав атмосферы и требования к классу допуска ТЭДС. Для ответственных узлов измерения рекомендуется применять проволоку с индивидуальной калибровкой ТЭДС, что позволяет минимизировать погрешность измерительного канала.
Вопросы и ответы
Чем отличается проволока хромель по ГОСТ 1790-2016 от обычного нихрома?
Проволока хромель по ГОСТ 1790-2016 имеет строго нормированный химический состав и термоэлектрические характеристики. В отличие от обычного нихрома, для неё регламентируется ТЭДС в паре с алюмелем, что делает её пригодной для изготовления термопар с гарантированной градуировочной характеристикой.
До какой температуры можно эксплуатировать проволоку хромель?
Длительная рабочая температура составляет до 1000 C на воздухе. Кратковременно допустимо повышение до 1100 C. При температурах выше 1000 C наблюдается ускоренное окисление хрома и дрейф ТЭДС, что снижает точность измерений.
Какие классы допуска ТЭДС предусмотрены для проволоки хромель?
ГОСТ 1790-2016 устанавливает два класса допуска: 1 и 2. Для класса 1 отклонение ТЭДС от номинальной характеристики не превышает 0,04 мВ, для класса 2 — 0,08 мВ. Класс 1 применяется для эталонных и лабораторных термопар.
В каких атмосферах нельзя использовать проволоку хромель?
Не рекомендуется эксплуатация в восстановительных средах (водород, оксид углерода), в атмосферах, содержащих серу, фосфор, свинец и их соединения. Эти компоненты вызывают избирательное окисление хрома и охрупчивание сплава, что приводит к потере стабильности ТЭДС.
