Пруток из сплава с высоким электрическим сопротивлением 0Х27Ю5А в Минске


Пруток из сплава 0Х27Ю5А с высоким электрическим сопротивлением

Пруток из прецизионного сплава 0Х27Ю5А (Х27Ю5А, fechral-класс, близкий аналог 1.4860 по DIN) — горячекатаный или тянутый металлопрокат круглого, квадратного либо шестигранного сечения, получаемый из высокоомного железохромоалюминиевого расплава. Сплав относится к системе Fe–Cr–Al с содержанием хрома 26–28 % и алюминия 4,5–5,5 %; именно алюминий формирует плотную оксидную плёнку AlO, обеспечивающую жаростойкость до 1300 C в окислительной среде. Удельное электрическое сопротивление сплава в отожжённом состоянии — 1,35–1,45 мкОмм, что в 70–80 раз превышает показатель меди и позволяет использовать пруток как резистивный элемент без громоздких обмоток.

В отличие от нихромовых марок (Х20Н80), сплав 0Х27Ю5А не содержит никеля, что определяет его поведение при эксплуатации: стойкость к сульфидсодержащим средам, отсутствие «зелёной гнили» при высокотемпературной работе, но повышенную хрупкость после длительного нагрева выше 1000 C. Пруток поставляется в отожжённом состоянии с ферритной структурой; твёрдость — 200–260 HV, предел прочности при растяжении — 650–750 МПа, относительное удлинение — 12–18 %.

Сортамент и технические параметры

Пруток выпускается диаметром от 6 до 60 мм в горячекатаном исполнении и от 3 до 20 мм — в тянутом (калиброванном). Длина прутков — 1,5–3,0 м для горячекатаного сортамента, бухты и прутки мерной длины — для калиброванного. Кривизна на 1 м длины не превышает 3 мм для калиброванного проката. Отклонение по диаметру — в пределах h11–h12.

Диаметр, ммСостояние поставкиУдельное сопротивление, мкОммМакс. рабочая температура, CТип применения
6–10Тянутый, отожжённый1,35–1,40950–1100Нагреватели малой мощности
12–20Тянутый / горячекатаный1,38–1,421100–1200Резисторы, ТЭНы
22–40Горячекатаный1,40–1,451200–1250Промышленные печи
42–60Горячекатаный1,40–1,451250–1300Шихта, электроды

Области применения

  • Нагревательные элементы камерных и муфельных электропечей сопротивления с рабочей температурой до 1300 C.
  • Резистивные элементы пусковых и тормозных реостатов в схемах электропривода кранов и прокатных станов.
  • Токоподводящие шины и электроды в установках электролиза алюминия и солевых расплавов.
  • Компоненты термического оборудования: пирометрические печи, печи отжига и закалки в металлургии.
  • Изделия для стекловаренных печей и керамических производств, работающих в агрессивных высокотемпературных средах.
  • Заготовки для последующей механической обработки — токарной, фрезерной, шлифовальной — при изготовлении резисторов и нагревателей.

Технологические особенности обработки

Сплав 0Х27Ю5А склонен к росту зерна при нагреве выше 1000 C, что снижает пластичность. Горячую обработку давлением проводят в интервале 1050–1150 C с последующим быстрым охлаждением. Механическая обработка резанием возможна твердосплавным инструментом без СОЖ или с минимальной подачей; сплав склонен к наклёпу, поэтому чистовые проходы выполняют с малым съёмом. Сварка прутков — ограниченно свариваемый материал; применяют стыковую сварку сопротивлением в среде аргона с последующим отжигом при 750–800 C.

При эксплуатации в атмосфере с пониженным содержанием кислорода или в вакууме максимальная рабочая температура снижается до 900–1000 C из-за испарения алюминия и потери защитной оксидной плёнки. В восстановительных средах (водород, диссоциированный аммиак) сплав не применяется.

Вопросы и ответы

Чем сплав 0Х27Ю5А отличается от нихрома Х20Н80?

Сплав 0Х27Ю5А не содержит никеля, имеет более высокое удельное сопротивление (1,35–1,45 мкОмм против 1,05–1,13 мкОмм у Х20Н80) и большую жаростойкость — до 1300 C. Однако он более хрупок после длительной эксплуатации при высоких температурах и хуже поддаётся сварке.

При какой температуре пруток 0Х27Ю5А сохраняет механическую прочность?

Кратковременно — до 1300 C в окислительной атмосфере. Длительная эксплуатация без потери пластичности рекомендуется при 950–1100 C. Выше 1000 C наблюдается рост зерна и охрупчивание.

Можно ли обрабатывать пруток 0Х27Ю5А резанием?

Да, твердосплавным инструментом (группы ВК, ТК). Сплав склонен к наклёпу, поэтому рекомендуется малая подача и глубина резания. Применение СОЖ на водной основе нежелательно из-за коррозионной активности алюминия.

В каких средах пруток 0Х27Ю5А не применяется?

В восстановительных средах (водород, диссоциированный аммиак), в вакууме при температуре выше 1000 C, а также в контакте с расплавленными щелочами и солями тяжёлых металлов.