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, мм | Состояние поставки | Удельное сопротивление, мкОмм | Макс. рабочая температура, C | Тип применения |
|---|---|---|---|---|
| 6–10 | Тянутый, отожжённый | 1,35–1,40 | 950–1100 | Нагреватели малой мощности |
| 12–20 | Тянутый / горячекатаный | 1,38–1,42 | 1100–1200 | Резисторы, ТЭНы |
| 22–40 | Горячекатаный | 1,40–1,45 | 1200–1250 | Промышленные печи |
| 42–60 | Горячекатаный | 1,40–1,45 | 1250–1300 | Шихта, 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.
