Пруток из сплава ХН20ЮС с высоким электрическим сопротивлением
Пруток из сплава ХН20ЮС — это горячекатаный или холоднотянутый металлопрокат из никель-хромового прецизионного сплава, легированного алюминием и кремнием. Сплав ХН20ЮС (система Ni–Cr–Al–Si) относится к классу резистивных материалов с высоким удельным электрическим сопротивлением — 1,25–1,35 мкОмм — и предназначен для изготовления нагревательных элементов, работающих при температурах до 1100–1150 C. В отличие от нихрома Х20Н80, наличие алюминия и кремния в составе ХН20ЮС обеспечивает формирование плотной оксидной плёнки, что повышает жаростойкость и снижает окалинообразование при циклических нагревах.
Технические характеристики прутка ХН20ЮС
Пруток поставляется в соответствии с требованиями ТУ и ГОСТ 10994-74 (для прецизионных сплавов). Диаметр прутка — от 6 до 60 мм, длина — от 1 до 3 м. Твёрдость — 180–220 HB. Удельное электрическое сопротивление при 20 C — 1,25–1,35 мкОмм. Температурный коэффициент сопротивления — (1,5–2,5)10 K в диапазоне 20–100 C. Плотность — 7,9–8,1 г/см. Предел прочности при растяжении — 650–850 МПа. Относительное удлинение — не менее 15 %. Рабочая температура — до 1150 C в окислительной среде.
| Параметр | Значение | Условия измерения | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Удельное сопротивление | 1,25–1,35 | 20 C | мкОмм | ТУ 14-1-XXXX |
| Плотность | 7,9–8,1 | 20 C | г/см | ГОСТ 10994-74 |
| Предел прочности | 650–850 | 20 C | МПа | ГОСТ 1497-84 |
| Относительное удлинение | 15 | 20 C | % | ГОСТ 1497-84 |
| Максимальная рабочая температура | 1150 | окислительная среда | C | ТУ 14-1-XXXX |
| Твёрдость | 180–220 | 20 C | HB | ГОСТ 9012-59 |
Области применения
Пруток ХН20ЮС применяется в качестве заготовки для изготовления резистивных элементов и нагревателей в промышленном оборудовании. Конкретные направления:
- Нагревательные элементы электропечей сопротивления с рабочей температурой до 1150 C (камерные, шахтные, туннельные печи).
- Резисторы и пускорегулирующая аппаратура в цепях с высоким током — реостаты, тормозные резисторы для кранового и тягового электрооборудования.
- Термоэлектрические преобразователи и датчики температуры, работающие в агрессивных средах.
- Элементы электронагревательного оборудования в стекольной, керамической и металлургической промышленности.
- Заготовки для токарной обработки резистивных спиралей и лент в низковольтных нагревательных приборах.
Технологические особенности обработки
Пруток ХН20ЮС обрабатывается резанием с применением твердосплавного инструмента (ВК8, Т15К6) при пониженных скоростях резания — 20–40 м/мин. Сварка возможна аргонодуговым способом с использованием присадочной проволоки аналогичного состава. После сварки рекомендуется отжиг при 750–800 C для снятия внутренних напряжений. Гибка прутка диаметром до 12 мм выполняется в холодном состоянии; для больших диаметров требуется нагрев до 900–1000 C. Сплав склонен к наклёпу, поэтому промежуточные отжиги при волочении обязательны.
Условия эксплуатации
Максимальная длительная рабочая температура прутка ХН20ЮС в окислительной атмосфере — 1150 C. В восстановительных средах и вакууме допустимая температура снижается до 900–1000 C из-за испарения хрома. При циклическом нагреве рекомендуется ограничивать скорость нагрева до 200 C/мин для предотвращения растрескивания оксидной плёнки. В средах, содержащих сернистые соединения, срок службы сокращается — требуется защитная атмосфера или замена на сплавы с повышенным содержанием хрома.
Вопросы и ответы
Какое удельное электрическое сопротивление у прутка ХН20ЮС?
Удельное электрическое сопротивление сплава ХН20ЮС при 20 C составляет 1,25–1,35 мкОмм, что выше, чем у нихрома Х20Н80 (1,05–1,15 мкОмм).
До какой температуры можно эксплуатировать пруток ХН20ЮС?
Максимальная длительная рабочая температура в окислительной среде — 1150 C. В вакууме или восстановительной атмосфере — не выше 1000 C.
Чем ХН20ЮС отличается от нихрома Х20Н80?
Сплав ХН20ЮС содержит алюминий и кремний, которые повышают жаростойкость и удельное сопротивление. Однако он менее пластичен при холодной деформации и требует промежуточных отжигов.
Какой диаметр прутка ХН20ЮС доступен для заказа?
Стандартный сортамент включает прутки диаметром от 6 до 60 мм. Возможно изготовление по индивидуальным размерам под заказ.
