Пруток из сплава с высоким электрическим сопротивлением 0Х23Ю5А в Минске


Пруток из сплава с высоким электрическим сопротивлением 0Х23Ю5А

Пруток из сплава 0Х23Ю5А — жаропрочный хромоалюминиевый материал на железной основе, предназначенный для изготовления нагревательных элементов, работающих в окислительных средах при температурах до 1250 C. Состав сплава регламентирован ГОСТ 12766.1-90 и характеризуется содержанием хрома 22,0–25,0 %, алюминия 4,5–5,8 % и углерода не более 0,05 %. Благодаря формированию плотной оксидной плёнки AlO на поверхности, пруток демонстрирует стабильное электросопротивление в процессе длительной эксплуатации и высокую стойкость к циклическим термическим нагрузкам.

В отличие от никельхромовых сплавов, 0Х23Ю5А не содержит никеля, что обеспечивает его экономическую эффективность при сохранении удельного электрического сопротивления в диапазоне 1,25–1,35 Оммм/м. Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) имеет положительное значение в интервале 20–600 C, что необходимо учитывать при проектировании систем управления мощностью. Плотность сплава составляет 7,2 г/см, предел прочности при растяжении — не менее 590 МПа, относительное удлинение — не менее 16 %.

Технические характеристики прутков 0Х23Ю5А

Прутки поставляются в горячекатаном или холоднотянутом состоянии, диаметром от 1,0 до 12,0 мм. Поверхность не требует дополнительной механической обработки при использовании в качестве заготовок для навивки спиралей. Допустимые отклонения по диаметру соответствуют классу точности В или С по ГОСТ 12766.1-90. Материал поставляется в бухтах или отрезках мерной длины — в зависимости от диаметра и требований заказчика.

  • Удельное электрическое сопротивление — 1,25–1,35 Оммм/м при 20 C
  • Максимальная рабочая температура — 1250 C
  • Предел прочности при растяжении — 590–780 МПа
  • Относительное удлинение — 16–25 %
  • Твёрдость HB — 200–260

Применение прутков 0Х23Ю5А

Прутковый прокат 0Х23Ю5А используется преимущественно для производства проволочных и ленточных нагревателей промышленного назначения. Из него изготавливают спирали для трубчатых электронагревателей (ТЭН), нагревательных элементов муфельных и камерных печей, печей сопротивления для термообработки металлов, а также элементы электрических печей для обжига керамики и стекла. Материал пригоден для работы в атмосфере воздуха, азота и других окислительных сред, однако не рекомендуется для эксплуатации в средах, содержащих серу, хлор или восстановительные газы.

Высокая жаропрочность позволяет применять пруток в качестве опорных и токоподводящих элементов в высокотемпературных зонах печей. При проектировании нагревателей необходимо учитывать склонность сплава к росту зёрен при температурах выше 1000 C, что приводит к повышению хрупкости после длительной эксплуатации. Поэтому конструкции с механическими нагрузками требуют дополнительного расчёта на ползучесть.

Сравнение с другими марками фехрали

Марка сплаваРабочая температура, CУдельное сопротивление, Оммм/мСодержание Al, %Содержание Cr, %
0Х23Ю5А12501,25–1,354,5–5,822,0–25,0
0Х27Ю5А13001,35–1,454,5–5,826,0–28,0
Х23Ю5Т12001,25–1,354,5–5,822,0–25,0

Легирующая добавка иттрия (до 0,5 %) в составе 0Х23Ю5А повышает адгезию оксидной плёнки к металлу и улучшает сопротивление окалинообразованию при циклических нагревах. Это делает сплав предпочтительным для нагревателей, работающих в режиме частых включений и выключений, например, в печах периодического действия.

Особенности обработки и монтажа

Прутки 0Х23Ю5А обладают ограниченной пластичностью при комнатной температуре и склонны к растрескиванию при резких изгибах. Навивку спиралей рекомендуется выполнять при подогреве заготовки до 200–300 C. Сварка элементов производится контактной точечной сваркой или аргонодуговой сваркой с применением присадочного материала того же состава. Соединение с медными токоподводами выполняется только через переходные биметаллические пластины для исключения диффузии алюминия в медь при высоких температурах.

Вопросы и ответы

Каков максимальный диаметр прутка 0Х23Ю5А?

Промышленно выпускаются прутки диаметром от 1,0 до 12,0 мм. Заготовки большего сечения поставляются по индивидуальному заказу в виде кованых прутков.

Можно ли использовать пруток 0Х23Ю5А в среде водорода?

Не рекомендуется. В восстановительных атмосферах оксидная плёнка разрушается, что приводит к ускоренному окалинообразованию и выходу нагревателя из строя.

Чем отличается 0Х23Ю5А от Х23Ю5Т?

В 0Х23Ю5А добавлен иттрий, который улучшает стойкость оксидной плёнки при термоциклировании. Х23Ю5Т содержит титан, обеспечивающий более высокую технологическую пластичность при холодной деформации.

Какой температурный коэффициент сопротивления у сплава?

ТКС положительный и составляет примерно 3–5 10 1/C в диапазоне 20–600 C. При расчёте мощности нагревателя необходимо учитывать увеличение сопротивления при нагреве.