Nicromos: variedades, composição, propriedades e características
Nicromo — o principal material para a produção de elementos de aquecimento para fornos elétricos. Nichrome é especialmente projetado para esta finalidade e, portanto, satisfaz a todos ao máximo requisitos para tais materiais.
Nicromo é o nome geral de um grupo de ligas que consiste, dependendo do grau da liga, de 55-78% de níquel, 15-23% de cromo, com adições de manganês, silício, ferro, alumínio. O primeiro grupo inclui ligas compostas principalmente por níquel e cromo, o teor de ferro nelas é baixo (0,5-3,0%), o que explica seu nome. O segundo grupo inclui ligas contendo, além de níquel e cromo, também ferro.
O nicromo, que é um desenvolvimento adicional do aço refratário de cromo-níquel, é um material muito resistente ao calor porque possui uma película protetora extremamente forte de óxido de cromo Сr2О3 com um ponto de fusão superior ao da liga e suporta aquecimento e resfriamento periódicos.Além disso, possui boas propriedades mecânicas em temperaturas normais e altas, resistência à fluência e plasticidade suficiente, por isso é fácil de processar e especialmente bem soldado.
As propriedades elétricas do nicromo também são bastante satisfatórias, possui alta resistência, baixo coeficiente de temperatura de resistência, os fenômenos de envelhecimento e crescimento estão ausentes. As ligas binárias têm as melhores propriedades elétricas e, ao mesmo tempo, boas propriedades mecânicas. Ao mesmo tempo, essas ligas possuem excelente resistência ao calor, por isso podem trabalhar até 1100 ° C.
Quanto maior o teor de cromo na liga, maior o teor em seu filme protetor Сr2О3, mais refratário ele é e melhor o material é resistente à oxidação. Porém, à medida que o teor de cromo aumenta, a usinabilidade do material se deteriora ao mesmo tempo e, quando o teor de cromo atinge 30%, a trefilação e a laminação a frio não são mais possíveis. Portanto, como regra, o teor de cromo neles não excede 20%.
A adição de ferro à liga melhora um pouco a usinabilidade e aumenta sua resistência, mas piora o coeficiente de resistência à temperatura e reduz significativamente sua resistência ao calor. No entanto, nos casos em que a temperatura de trabalho não ultrapasse 1000 ° C, é permitido o uso de uma liga tripla, pois é mais barata e contém níquel menos deficiente.
O nicromo rico em ferro (termo adotado no exterior, onde é muito utilizado, temos a liga Kh25N20 a que se refere) é ainda mais barato, requer ainda menos níquel e possui excelentes propriedades mecânicas, embora sua resistência ao calor seja ainda menor.Pode ser usado em fornos com temperatura não superior a 900 ° C. Todos os nicromos são ligas não magnéticas. Nichrome está disponível em forma de fio e fita.
O nicromo foi proposto pela primeira vez em 1906 por Marsh. Atualmente é produzido no exterior por muitas empresas com nomes diferentes. Ligas duplas e triplas são produzidas, molibdênio é adicionado a algumas marcas. Em nosso país, é produzida uma liga dupla com teor de cromo de 20 - 23 e teor de níquel de 75 - 78% (Kh20N80), além disso, é produzida uma liga semelhante com titânio (Kh20N80T), mas é um pouco menos quente resistente e recebeu apenas aplicação limitada. As ligas triplas são produzidas com teor de cromo 15 — 18 e níquel 55 — 61% (Х15Н60). O alto preço e a escassez do nicromo levaram a uma busca intensa por outras ligas, mais baratas e acessíveis e capazes de substituí-lo simultaneamente em certos condições.
As principais características técnicas do nicromo:
Nicromo triplo Х15Н60 — (ЕХН60): Сr — 13 — 18, Ni — 55 — 61. Densidade a 0ОС — 8200 kg / m3… Resistência elétrica específica ρ, 10-6 ohm xm — 1,11 (20 ОВ), 1, 18 ( 400 OB), 1,2 (600 OB), 1,21 (800 OB), 1,23 (1000 OB). Capacidade específica de calor — 0,461 x 103 J / (kg x OS). Coeficiente de condutividade térmica — 16 W / (mx OS). Temperatura operacional máxima ОDe nicromo, dependendo do diâmetro do fio em mm — 900 (0,2), 950 (0,4), 1000 (1,0), 1075 (3,0), 1125 (6,0 e mais ).
Nicromo duplo Х20Н80 — (ЕХН80): Сr — 20 — 23, Ni — 75 — 78. Densidade a 0ОС — 8400 kg / m3… Resistência elétrica específica ρ, 10-6 ohm x m — 1,09 (20 ОВ), 1 ,13 ( 600 OB), 1,11 (800 OB), 1,12 (1000 OB). Calor específico — 0,44 x 103 J / (kg x OS). Coeficiente de condutividade térmica — 14,2 W / (mx OS).Temperatura máxima de trabalho ОDe nicromo, dependendo do diâmetro do fio em mm — 950 (0,2), 1000 (0,4), 1100 (1,0), 1150 (3,0), 1200 (6,0 e mais ▼ ).