Нихромовая нить: состав, применение и свойства нихрома; производство проволоки

Нихром: свойства и области применения

Нихром представляет собой сплав из 80% никеля и 20% хрома с температурой плавления близкой к 1400 C. Он имеет серый цвет и является устойчивым к коррозии. Из-за его высокой стойкости и трудного окисления при высоких температурах, он широко применяется в производстве. Проволока нихром — это резистивный материал, которая используется для улучшения высокотемпературных характеристик многих материалов при очень высоких температурах, где другие токопроводящие металлические элементы работать не могут.

Что такое нихром

Нихромовый сплав обладает хорошей способностью сопротивляться потоку электронов. Эти уникальные свойства делают его пригодными для применений в нагревательных элементах фёнов и тепловых пушек. Он обладает высокой стойкостью к окислению, что также делает его подходящим материалом для нагревательной техники. Нихромовая проволока наматывается в катушки с определенным электрическим сопротивлением нихрома, через который пропускается ток для производства тепла.

Никелево-хромовый сплав в соотношении 90/10 используют в термопарах в сочетании со сплавом Ni / Al 95/5. Эта комбинация называется хромель-алюмель, представляет нагревательные элементы с максимальной рабочей температурой 1100 C и подвержен дрейфу в области 1000 C из-за окисления. Этот эффект устраняют добавлением кремния. Коммерческие сорта включают Nicrosil (содержащий 14% Cr и 1,5% Si) и Nisil (содержащий 4,5% Si и 0,1% Mg).

Нихром

Как выглядит нихром

Никелево-хромовый металл в соотношении 80/20 относится к высокотемпературному коррозионностойкому сплаву, применяемого для деформируемых и литых деталей, поскольку он имеет лучшую стойкость к окислению и горячей коррозии в сравнении с дешевыми железо-никель-хромовыми сплавами.

Свойства и характеристики сплава

Металл никель-хром показывает, что хром хорошо растворим в никеле с максимальным показателем – 47% при температуре кристаллизации эвтектики 1145C и падает до 30% при комнатных условиях.

С увеличением добавок хрома происходит заметное увеличение удельного электрического сопротивления проводника. Уровень добавления 20% хрома считается оптимальным для элементов, работающих в системах нагрева. Эта композиция сочетает в себе не только хорошие электрические свойства, но и прочностные. Такой металл обладает пластичностью, что делает его пригодным для процесса волочения проволоки нихром.

Вот некоторые основные свойства нихрома.

  1. Цвет: имеет серебристо-серую окраску.
  2. Удельный вес: 8,4 г/см3.
  3. Плотность нихрома составляет: 8400 кг/м3.
  4. Температура плавления этого вещества составляет: 1400 С.
  5. Удельное электрическое сопротивление при комнатной температуре для этого вещества составляет: от 1,0 × 10 -6 до 1,5 × 10 -6 Ом (Ом).
  6. Удельная теплоемкость измеряет количество тепла, которое необходимо для изменения температуры вещества на определенную величину, обычно 1 градус. Удельная теплоемкость этого вещества составляет: 450 Дж/(кг*К).
  7. Модуль упругости — это математическое представление вещества или склонности объекта к деформации, когда к нему прикладывается определенная сила. Модуль упругости для нихрома составляет: 2,2 × 10 11 Па.
  8. Тепловое расширение — это свойство вещества, благодаря которому оно изменяет объемпри воздействии тепла. Коэффициент теплового расширения нихрома составляет: 14 × 10 -6 / C.
  9. Рабочая температура определяется как Т, при которой работает механическое или электрическое устройство. Рабочая температура для нихрома составляет: 900 C.
  10. Температурный коэффициент математически представляет относительное изменение физических свойств вещества, когда Т изменяется на 1 Кельвин. Температурный коэффициент сопротивления для нихрома составляет 100 ppm / C при температуре в диапазоне от 25 C до 100 C.
  11. Вещество обладает высокой устойчивостью к коррозии и устойчиво к окислению при высоких температурах.
Читайте также:
Плоскошлифовальный станок – конструкция, характеристики, способы шлифовки

Плюсы и минусы

Сплавы нихрома характеризуются высоким сопротивлением по отношению к электротоку, данное свойство дает возможность производителям выпускать электронагревающие приборы меньшими габаритами и весом.
Другие преимущества нихрома:

  • Устойчивость к коррозии и агрессивным средам;
  • отсутствует температурная деформация;
  • высокая пластичность сплава, в связи, с чем он хорошо поддается сварке и в штампованном производстве;
  • отсутствие магнитных свойств;
  • высокая жаростойкость;
  • малый вес;
  • низкоеудельноесопротивление и теплопроводность, что требует на одну и туже мощность меньшее количество проволоки нихром;
  • не образовывают окислы в процессе эксплуатации;
  • имеют повышенное количество циклов включения/выключения до разрушения, чем в других нагревательных элементах;
  • высокие прочностные характеристики.

Из минусов можно выделить высокую стоимость проволоки нихром из-за входящего в состав никеля и затратного способа изготовления, в связи с чем на рынке очень ценится его лом.

Марки нихрома

Марки сплава установлены государственными нормами ГОСТ 10994-74, ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 8803-89. Самыми популярными марками сплава являются: Х20Н80 и Х15Н60.

Расшифровка маркировки нихромового сплава на примере Х20Н80:

  • Х – содержание Cr;
  • 20 – величина в %;
  • Н – содержание Ni;
  • 80- в %.

В обозначении могут быть дополнительные буквы, например, для сплава Х15Н60-ВИ, буквы «ВИ» говорят, о том, что сплав был изготовлен с помощью вакуумно-индукционной плавки. Для сплава Х15Н60-Н, буква «Н» сообщает о том, что в нем присутствует цирконий, для увеличения надежности и стойкости нагревателя, при максимальных рабочих температурах.

Другие обозначения продукции из сплавов:

  • Н — используют для греющих элементов, с толщиной большее 0.2 мм;
  • С — проволоку допускается применять, как элемент сопротивления в конструкциях механизмов;
  • ТЭН — нить используют для электронагревателей сухого типа.

Сфера применения

В зависимости от применения мировой рынок сплавов нихрома можно разделить на архитектурные, автомобильные, электронные, аэрокосмические и другие. Нихромовые сплавы используются для изготовления монеля из железа и стали, для производства нержавеющей стали. Сплавы нихрома используются в архитектурных целях, таких как свинец для водопроводных труб, кровли и окон.

Нихром используется в передачах, карданных валах, специальных транспортных средствах для работы в зоне с низкими температурами или интенсивного износа. Он также используется в специальных инженерных целях. Сплавы нихкрома в основном используются для нагрева электрическим сопротивлением. Они обладают высокой электрической стойкостью, хорошей прочностью и пластичностью при рабочих температурах.

Нихром широко используется в индустрии фейерверков и взрывчатых веществ и для подготовки проводов для систем электрического зажигания, таких как зажигалки, электрические спички и электронные сигареты.

Это вещество используется в керамических работах. Он служит для обеспечения внутренней структуры поддержки и помогает удерживать формы глиняных скульптур мягкими. Из-за его устойчивости к высоким температурам он используется, когда куски глины обжигают в печах.
Нихромные проволоки используются для проверки цвета пламени в неосвещенных частях катионного огня от катионов натрия, меди, калия и кальция.

Нихром также используется в микробиологических лабораториях и для создания термопар.

Стоимость нихрома

Исходя из географии, мировой рынок сплавов нихрома можно классифицировать по Азиатско-Тихоокеанскому региону, Европе, Северной Америке, Латинской Америке, а также на Ближнем Востоке и в Африке. Северная Америка и Европа являются основными рынками для сплавов нихрома, что обусловлено ростом аэрокосмической и электронной промышленности. Производственные компании Nichrome в Азиатско-Тихоокеанском регионе и Латинской Америке вкладывают значительные средства в исследования и разработки нихрома в Азии.

Читайте также:
Правила опломбирования электрических счетчиков

Стоимость продукции нихрома в виде :

  • Проволока 0.8 мм Х20Н80 – 1 990 руб./кг;
  • Проволока 2.0 мм Х20Н80 -2 050 руб./кг;
  • Лента #1,0х15 мм Х20Н80 – 1 990 руб./кг;
  • Проволока нихром 1.5 мм Х15Н60 – 1 590 руб./кг.

Основными игроками, работающими на мировом рынке сплавов нихрома, являются American Elements, Bibus Metals, VDM Metals, Crown Alloys, Wickeder Westfalenstahl GmbH, Tri Star Metals и другие. Эти компании составляют значительную долю рынка сплавов и лома нихрома, таким образом, на рынке наблюдается острая конкуренция.

Российские производители нихрома: Волгоградский сталепроволочноканатный завод, ГРЭЙС-1000 (Москва), Западно-Уральское промышленное снабжение (Пермь), Индекс-ВК (Екатеринбург), Каменск-Уральский завод, Металлокомерция (Москва), Проммет(Москва), Промснабметалл АГ (Москва), Уральский Завод Прецизионных Сплавов.

Нихромовая проволока — варианты использования сплава, свойства нихрома, характеристики и отличия от другой проволоки

Современный мир — это мир высоких технологий. Каждый год появляются всё более и более оригинальные инструменты и изобретения, которые существенно улучшают жизнь людей. Для изготовления подобных товаров используют самые изысканные материалы.

В основном, металлы. Самым необычным, но в то же время практичным инструментом в этом деле являются проволоки из нихрома. Об этом очень практичном компоненте любого современного инструмента и пойдёт речь ниже.

Содержание

История открытия этого материала

Нихром — это не очень популярный материал, знания о котором у широкого круга людей весьма ограничены. Самое время познакомиться с историей этого материала.

Нихромовая проволока представляет собой смесь двух металлов: никеля и хрома. Они смешиваются в разных пропорциях, в зависимости от параметров проволоки. Каждый металл вносит свою функцию в образование общего продукта.

Существует две теории появления нихромовой проволоки в жизни человека. Первая гласит о том, что в 1906 году в США проводился ряд научных исследований в области легирования металлов, в ходе которых и был открыт этот материал.

Сам процесс легирования представляет собой постепенное добавление в чистый металл примесей. Это делается с целью изменения физических свойств металла, его агрегатного состояния и химической стойкости.

После совмещения никеля и хрома стали производить нихром в различных его проявлениях. Лучше всего прижились нихромовые проволоки, потому что они компактные, но в то же время крайне практичны и удобны в использовании.

Физические свойства нихрома

Не беспокойтесь, тут не будет серьёзных терминов из физики, которые поймут только люди со специальным багажом знаний, всё будет объяснено «на пальцах». Так, чтобы все поняли, чем же по-настоящему ценен нихром.

И так, основные физическое описание нихромовой проволоки:

  1. Начнём с одной из самых популярных физических характеристик любого металла. Речь идёт о массе на единицу объема или же плотности. Данный параметр у нихрома колеблется в районе 8100-8600 килограмм на кубический метр. Это довольно высокий показатель. Для сравнения, у железа и алюминия плотность составляет 7874 и 2700 соответственно.
  2. Температура плавления нихрома тоже не имеет постоянного значения. Она изменяется в зависимости от пропорций двух металлов, входящих в состав смеси. В среднем, её значение устанавливается в районе 1400 градусов цельсия. Это очень удобное и практичное значение, ведь позволяет проволоке из нихрома спокойно функционировать при высоких температурах в 900-1200 градусов цельсия.
  3. Нихром имеет высокое электрическое сопротивление. Около 1100-1300 Ом*м. Данная характеристика позволяет спокойно применять нихромовую проволоку в изготовлении электроприборов.
Читайте также:
Отделка и утепление стен предбанника

Есть ещё пару физических характеристик этого материала, которые менее важны, но о них тоже стоит сказать. Речь идёт о механической прочности (700 МПа) и общую высокую пластичность материала. Это позволяет легко изменять форму нихрома, что добавляет вариативности и универсальности.

Область применения нихрома

Теперь самое время поговорить о том, почему же нихром стал набирать стремительную популярность в современном производстве. Как уже было сказано, это довольно вариативный материал, который может использоваться в, казалось бы, полярно разных сферах производства.

Производство нагревателей

Во-первых, нихром стал передовым материалом в изготовлении нагревательных приборов. Различные виды трубчатых и спиральных электронагревателей делают с использованием проволоки их нихрома.

Её, как правило, применяют в роли сердцевины. Это очень экономно и практично, нихром не очень дорого стоит и является крайне долговечным материалом.

Проволоку для нагревателей делают с упором на никель, поскольку он определяет пластичность общей смеси. Чем больше в пропорции будет содержание никеля, тем выше этот параметр у проволоки.

Применение нихрома в медицине

Так как нихром является стопроцентно натуральным материалом, он не вреден для человека, не выделяет никаких вредоносных паров. К тому же, в отличие от своих аналогов, нихром не вызывает практически никаких аллергических реакций. Это позволяет применять эту смесь металлов в медицине.

  • Изготавливают крайне тонкую нихромовую нить и используют её для наложения швов.
  • Она абсолютно безвредна для кожи и надёжно выполняет свою роль — поддержание раны, пока она не зарастёт.
  • Нихром не только не мешает спокойному зарастанию шрамов и ран, но и ускоряет этот процесс.

Данный факт не только подтверждён опытным путём, но и доказан несколькими научными исследованиями в этой теме. Помимо чистой медицины, нихром используется в фармакологических лабораториях. Его устанавливают в основания нагревательных и холодильных элементов.

Изготовление бытовых приборов

Теперь самое время перейти от отвлеченных тем к бытовым, более близким обычным людям. Многие могут этого не знать, но нихром так же очень полезен в производстве бытовых приборов, которыми люди пользуются ежедневно.

Кто бы мог подумать, но обнаружить нихромовую проволоку можно в классическом фене для сушки волос. Его применяют, чтобы создавать нужный нагрев воздуха.

Нихромовую проволоку из фена для волос можно даже извлечь самостоятельно при должном желании. Для этого нужно разобрать аппарат и достать проволоку, намотанную в виде бублика.

Главное, не забывайте выключить прибор из сети.

  • Другие бытовые инструменты, в которых можно найти нихром — плиты и чайники.
  • Как уже можно понять, нихром присутствует практически везде, где есть нагревательный элемент.
  • У таких приборов нагревательный элемент является не спиральным, а трубчатым, что может усложнить его извлечение.
  • Если у вас нет других приборов, из которых достать нихром для последующего применения проще, то лучше приобрести готовую проволоку в магазине электроматериалов.
Читайте также:
Простой и проверенный рецепт избавления от сорняков навсегда

Не стоит экономить на этом, ведь нихромовая проволока — это очень полезный элемент с широким применением.

Прецизионный сплав нихром

Нихром – сплав, состоящий из следующих элементов: Ni (55-78%); Cr (15-23%); Mn (1,5%); остальное Fe. Удельное сопротивление 1,0-1,1·10 -6 Ом·м, плотность – 8200-8500 кг/м 3 , температура плавления – 1100-1400 °C. Материал обладает высокими рабочей температурой (до 1100 °C) и механической прочностью (предел прочности при растяжении 0,65-0,70 ГПа).

Указанный сплав хрома и никеля используется для изготовления нагревательных элементов лабораторных и промышленных электрических печей, плиток, паяльников.

История открытия

Первый сплав нихром был разработан сотрудниками американской компании Driver-Harris Company в США в 1905 году.

Свойства нихрома

СвойствоМарки
Х20Н80Х15Н60
Плотность, г/см 38,48,2
Температура плавления, °С14001390
Удельное сопротивление, Ом·м1,0-1,1·10 -6
Магнитностьне магнитенне магнитен
Твердость, НВ140-150140-150
Удельная теплоемкость, кДж/кг·К при 25°С0,440,46

Марки нихрома

Среди наиболее распространенных в промышленности марок можно выделить Х20Н80, Х15Н60. После буквы Х следует процентное содержание хрома, после буквы Н – никеля. Также существуют марки с дополнительными присадками. Нихром Х20Н80-Н, Х15Н60-Н содержат в качестве добавки цирконий. Помимо присадок марка может содержать информацию о способе производства сплава. Нихром Х15Н60-ВИ и Х20Н80-ВИ изготовлены методом вакуумно-индукционной плавки.

Достоинстава / недостатки

    Достоинства:
  • материал с высоким электрическим сопротивлением;
  • имеет высокую жаростойкость и жаропрочность;
  • обладает хорошими механическими свойствами;
  • легко обрабатывается, так как имеет хорошую пластичность и свариваемость;
  • крипоустойчив (крипоустойчивость – стойкость материала к неупругой деформации, возникающей при температуре выше 400°С под действием высокого давления);
  • не магнитен.
    Недостатки:
  • имеет высокую стоимость;
  • максимальные рабочие температуры ниже, чем у некоторых других сплавов с высоким электрическим сопротивлением.

Области применения нихрома

Нихром используется в электронагревателях печей для всех отраслей промышленности, бытовых приборов и аппаратов теплового действия. Широко применяется в высокотемпературных электропечах, печах обжига и сушки, различных электрических аппаратах теплового действия. Служит в качестве нагревательных и резисторных элементов. Обладает повышенной жаропрочностью, крипоустойчивостью, пластичностью и стабильностью формы. Также данный материал используется в качестве жаропрочного (жаростойкого) и химически стойкого сплава в определенных агрессивных средах.

В частности нихром марки Х20Н80 является материалом для нагревательных элементов промышленных электропечей и различных электронагревательных устройств. Рекомендуется применять для нагревателей электротермического оборудования повышенной надежности.

Нихром Х15Н60 применяется для изготовления тех же изделий, что и Х20Н80, а также используется в изделиях электронной техники и при создании не прецизионных резисторов.

Продукция из нихрома

Основными видами продукции, которые выпускает промышленность, являются нихромовая проволока, нить (проволока малых диаметров) и лента. В некоторых случаях производятся прутки и круги. Вся указанная продукция используется для изготовления круглых и плоских нагревателей электрических печей.

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Что такое нихромовая проволока, её свойства и область применения

Сплав под интересным названием нихром имеет в составе хром и никель. Ряд уникальных свойств сплава и огромная польза позволяют тому широко применяться в промышленности, и быть востребованным на рынке. Даже несмотря на высокую стоимость.

Читайте также:
Особенности поклейки обоев на оштукатуренные стены

Что такое нихромовая проволока, её свойства и область применения

Что представляет собой нихром?

Нихром представляет собой устойчивый к коррозии сплав, состоящий из 2-х металлов — никеля и хрома, и добавок (марганца, серы, алюминия, фосфора, железа и др.). Сплав обладает устойчивостью к температуре до +1300 ⁰C, а пластичность позволяет использовать его для производства электронагревательных и резистивных элементов, разных прокатов и проволоки (нити). В зависимости от состава, нихром делится на определенные марки.

Характеристики и свойства нихромовой проволоки

Производство нихромовой проволоки ограничено двумя основными марками: X15H60 и X20H80. Характеристика и свойства каждой марки отличаются.

X20H80 характеризуется:

  1. Составом из 25 % хрома, 75 % никеля, 1 % железа.
  2. Удельным сопротивлением 1,13 Ом·мм 2 /м (для проволоки диаметром свыше 3 мм).
  3. Температурой работы 1250-1300 ⁰C.

Плотность X20H80 составляет 8500 кг/м³, удельная теплоемкость — 0,44 кДж/(кг·К).

X15H60 уступает X20H80 по технической характеристике:

  • температура работы — 1000-1100 ⁰C;
  • состав — 18 % хрома и 60 % никеля;
  • удельная теплоемкость — 0,46 кДж/(кг·К);
  • плотность 8200-8500 кг/м³;

Удельное сопротивление данной марки составляет 1,12 Ом·мм 2 /м.

Небольшое содержание железа в X20H80 позволяет нити проявлять сопротивление коррозии и износу. В отличие от X15H60, более подверженной коррозии. Однако эта марка служит производством образцов, сечение которых отличается большей пластичностью и меньшей площадью.

СПРАВКА. Как присадочный элемент, обе марки могут включать в себя алюминий, марганец, титан, кремний, железо и цирконий. При этом наличие железа повышает магнитные свойства сплава.

Где используется нихромовая проволока

Что такое нихромовая проволока, её свойства и область применения

Пластичность, стойкость к агрессивным веществам и высокий предел текучести находят применение нихрому в индустриальном производстве и ряде промышленных областей, где широко используются электронагревательные печи. Нашел сплав применение и в электрических печах, температура нагревания которых предельно высока.

Используют проволоку и в других областях:

  • в сварочных аппаратах самодельного производства;
  • в печах для сушки и обжига;
  • для станков, нарезающих пенопласт;
  • в системе обогрева стекол и зеркал автомобиля;
  • в приборах, где необходима повышенная степень надежности, и др.

Такое свойство сплава, как прочность, обеспечило нихромовой проволоке место во всех средах, где не обойтись без химикатов, жары и высоких температур.

Что такое нихромовая проволока, её свойства и область применения

Достоинства сплава

К достоинствам сплава относятся:

  • жаропрочность и стойкость;
  • отличное электросопротивление;
  • пластичность;
  • свариваемость;
  • легкая обработка изделия;
  • устойчивость к деформации при высокой температуре (выше 400 ⁰C) и давлении;
  • принадлежность к немагнитным сплавам.

Кроме того, нихром имеет не одно механическое качество в виде достоинств. И малый вес.

Как определить нихром?

Нихром, как материал чуть серебристого или белого цвета, распознать непросто. К тому же, он часто имеет темно-серый оттенок, связанный с оксидной (окислительной) пленкой.

Что такое нихромовая проволока, её свойства и область применения

Однако определить внешний вид материала возможно по признакам:

  • тёмно-зеленая пленка на поверхности;
  • превращение проволоки в спираль после нагрева.

Последний признак говорит о высокой стойкости нихрома к деформации.

ВНИМАНИЕ. Сохранить качественные характеристики нихромовой проволоки поможет режим чередования длительного и кратковременного использования нити.

Где найти проволоку из нихрома?

Самый простой способ найти проволоку из нихрома — обратиться в специальный магазин (вейп-шоп). Правда, нихромовая нить там стоит недешево, и за 1 метр придется выложить приличную сумму.

Читайте также:
Сколько стоит сделать крышу из профнастила

Есть и другие варианты, где можно найти проволоку из нихрома:

  • радиорынки;
  • паяльники;
  • фены;
  • обогреватель, изготовленный по типу вентилятора;
  • электроплита с открытой спиралью;
  • интернет.

Возможность обнаружить металл на радиорынке не слишком велика, в сравнении с паяльником (работающим или неисправным). Паяльное устройство можно обнаружить в гараже, или в магазине «Фикс Прайс», где изделие стоит копейки. Чтобы найти искомое, устройство необходимо разобрать и вытащить оттуда проволоку. Как правило, нихромовая нить в паяльнике тонкая. Определить ее сечение поможет намотка в 10 витков на карандаш. Длина намотанной проволоки достигает до 2,5 м.

Варианты с феном и обогревателем обойдутся дороже. Тяжелее всего достать проволоку из электроплиты.

Чтобы не ходить на рынок, и не искать проволоку из нихрома в магазине, можно найти в интернете информацию о продаже металла, или вещей, его содержащих.

Что такое нихромовая проволока, её свойства и область применения

Кстати, никель в составе сплава влияет на цену проволоки.

Чем можно заменить?

Нагревательные элементы в электрических приборах часто нуждаются в замене. Обычно заменой нихромовой нити служит рабочая спираль. Ее легко найти в чайниках, электроплитках, утюгах и других приборах.

Еще один вариант замены — нержавеющий материал. В быту давно доказано, что нержавейка обладает тем же сопротивлением, что и нихром, плюс переигрывает тот в плане окисляемости.

Особенности пайки

Особенности пайки нихрома таковы:

  1. Использование для припоя оловянно-свинцовых материалов ПОС 50 и ПОС 1.
  2. Тщательная подготовка флюса.
  3. Правильная обработка рабочей поверхности.

Перед пайкой рабочую поверхность очищают наждачной бумагой, и обрабатывают ваткой, пропитанной спиртовым раствором хлористой меди. Далее накладывают флюс, и приступают к процессу.

ВАЖНО. Флюс приготовляют при смешении нескольких элементов: 100 г технического вазелина, 5 г глицерина и 7 г порошка цинка хлористого.

При лужении нихрома с медными выводами лучше использовать 2-3 г лимонной кислоты. Этого хватит, чтобы обслужить один провод. Для удаления кислоты провод нужно положить на канифоль, окунуть, и использовать паяльник для дальнейшей работы.

В чём отличие проводников от диэлектриков, их свойства и сфера применения

Нихромы: разновидности, состав, свойства и характеристики

Нихром

Нихром – основной материал для изготовления нагревательных элементов для электрических печей. Нихром специально разработан для этой цели и поэтому в максимальной степени удовлетворяет всем требованиям к таким материалам.

Нихром – общее название группы сплавов, состоящих, в зависимости от марки сплава, из 55—78 % никеля, 15—23 % хрома, с добавками марганца, кремния, железа, алюминия. Первая группа объединяет сплавы, состоящие, по существу, из никеля и хрома, содержание железа в них невелико (0,5—3,0%), чем и объясняется их название. Вторая группа охватывает собой сплавы, содержащие, помимо никеля и хрома, также и железо.

Нихром, являющийся дальнейшим развитием хромоникелевой жароупорной стали, является весьма жаростойким материалом, так как он обладает чрезвычайно прочной защитной пленкой из окиси хрома С r 2О3 с температурой плавления, большей, чем у сплава, и хорошо выдерживающей периодические нагревы и остывания. Кроме того, он обладает хорошими механическими свойствами как при нормальной, так и при высокой температурах, крипоустойчивостью и достаточной пластичностью, так что он легко обрабатывается и, в частности, хорошо сваривается.

Читайте также:
Покраска фанеры акриловой краской, эмалью внутри дома и на улице от влаги

Электрические свойства нихрома также вполне удовлетворительны, он обладает высоким удельным сопротивлением, малым температурным коэффициентом сопротивления, у него отсутствуют явления старения и роста. Наилучшие электрические и в то же время хорошие механические свойства имеют двойные сплавы. Эти сплавы обладают в то же время и прекрасной жаростойкостью, благодаря чему они могут работать до 1100°С.

Чем больше содержание хрома в сплаве, тем больше в его защитной пленке содержание С r 2О3, тем она более тугоплавка и тем лучше материал противостоит окислению. Но с увеличением содержания хрома ухудшается одновременно обрабатываемость материала, и при достижении 30% содержания хрома волочение и холодная прокатка становятся уже невозможными. Поэтому, как правило, содержание хрома в них не превосходит 20%.

Нихром

Добавление железа в сплав несколько улучшает его обрабатываемость и увеличивает удельное сопротивление, но ухудшает его температурный коэффициент сопротивления и значительно снижает жаростойкость. Тем не менее в тех случаях, когда рабочая температура не превосходит 1000°С, допустимо пользоваться тройным сплавом, так как он дешевле и содержит меньше дефицитного никеля.

Железобогатый нихром (термин, принятый за границей, где он широко применяется, у нас к нему относится сплав Х25Н20) еще дешевле, требует еще меньше никеля и обладает прекрасными механическими свойствами, хотя его жаростойкость еще ниже. Он может применяться в печах с температурой не выше 900 °С. Все нихромы являются немагнитными сплавами. Нихром выпускается в виде проволоки и ленты.

Нихром впервые был предложен в 1906 г. Маршем. В настоящее время за границей его выпускают многие фирмы под различными названиями. Выпускают двойные и тройные сплавы, в некоторые марки добавляется молибден. У нас в стране двойной сплав выпускается с содержанием хрома 20 – 23 и никеля 75 – 78% (Х20Н80), кроме того, выпускается аналогичный сплав с титаном (Х20Н80Т), однако он несколько менее жаростоек и получил лишь ограниченное применение. Тройные сплавы выпускаются с содержанием хрома 15 – 18 и никеля 55 – 61% (Х15Н60). Дороговизна и дефицитность нихрома привели к интенсивным поискам других сплавов, более дешевых и доступных и способных в то же время заменить его в тех или иных условиях.

Основные технические характеристики нихромов:

Тройной нихром Х15Н60 – (ЭХН60) : С r – 13 – 18 , Ni – 55 – 61. Плотность при 0 о С – 8200 кг/м 3 . Удельное электрическое сопротивление ρ, 10 -6 ом х м – 1,11 (20 о С), 1,18 (400 о С), 1,2 (600 о С), 1,21 (800 о С), 1,23 (1000 о С). Удельная теплоемкость – 0,461 х 10 3 Дж/(кг х о С). Коэффициент теплопроводности – 16 Вт/(м х о С). Максимальная рабочая температура о С нихрома в зависимости от диаметра проволоки в мм – 900 (0,2), 950 (0,4), 1000 (1,0), 1075 (3,0), 1125 (6,0 и более).

Двойной нихром Х20Н80 – (ЭХН80) : С r – 20 – 23, Ni – 75 – 78 . Плотность при 0 о С – 8400 кг/м 3 . Удельное электрическое сопротивление ρ, 10 -6 ом х м – 1,09 (20 о С), 1,13 (600 о С), 1,11 (800 о С), 1,12 (1000 о С). Удельная теплоемкость – 0,44 х 10 3 Дж/(кг х о С). Коэффициент теплопроводности – 14,2 Вт/(м х о С). Максимальная рабочая температура о С нихрома в зависимости от диаметра проволоки в мм – 950 (0,2), 1000 (0,4), 1100 (1,0), 1150 (3,0), 1200 (6,0 и более).

Читайте также:
На какой высоте устанавливать ванну

Нихромовая проволока и нить

Нихром представляет собой устойчивый к коррозии сплав, состоящий из 2-х металлов — никеля и хрома, и добавок (марганца, серы, алюминия, фосфора, железа и др.). Сплав обладает устойчивостью к температуре до +1300 ⁰C, а пластичность позволяет использовать его для производства электронагревательных и резистивных элементов, разных прокатов и проволоки (нити). В зависимости от состава, нихром делится на определенные марки.

Характеристики и свойства нихромовой проволоки

Производство нихромовой проволоки ограничено двумя основными марками: X15H60 и X20H80. Характеристика и свойства каждой марки отличаются.

X20H80 характеризуется:

  1. Составом из 25 % хрома, 75 % никеля, 1 % железа.
  2. Удельным сопротивлением 1,13 Ом·мм2/м (для проволоки диаметром свыше 3 мм).
  3. Температурой работы 1250-1300 ⁰C.

Плотность X20H80 составляет 8500 кг/м³, удельная теплоемкость — 0,44 кДж/(кг·К).

X15H60 уступает X20H80 по технической характеристике:

  • температура работы — 1000-1100 ⁰C;
  • состав — 18 % хрома и 60 % никеля;
  • удельная теплоемкость — 0,46 кДж/(кг·К);
  • плотность 8200-8500 кг/м³;

Удельное сопротивление данной марки составляет 1,12 Ом·мм2/м.

Небольшое содержание железа в X20H80 позволяет нити проявлять сопротивление коррозии и износу. В отличие от X15H60, более подверженной коррозии. Однако эта марка служит производством образцов, сечение которых отличается большей пластичностью и меньшей площадью.

СПРАВКА. Как присадочный элемент, обе марки могут включать в себя алюминий, марганец, титан, кремний, железо и цирконий. При этом наличие железа повышает магнитные свойства сплава.

Нихромовая нить

Данная продукция бывает трех разновидностей. Для облегчения работы производителя с потребителем каждый тип отражен в маркировке. Так:

  • буква «Н» указывает на то, что нихромовая нить предназначена для изготовления нагревательных элементов;
  • продукция с символом «С» применяется при производстве элементов сопротивления;
  • маркировка «ТЭН» указывает на то, что такой материал может использоваться в изготовлении электронагревательных трубчатых элементов.

Плотность сплава от 8200 до 8500 кг/м3. Диаметр полуфабриката представлен в довольно широком диапазоне и составляет 0,01-0,08 мм. Встречаются также изделия, которые выходят за рамки этого размера, но это, скорее, является исключением, рассчитанным на применение данного материала в узкоспециализированных сферах.

По завершении производственного процесса изготовленная нихромовая нить наматывается на катушки, в которых и поставляется заказчикам.

нихромовая нить

Где используется нихромовая проволока

Что такое нихромовая проволока, её свойства и область применения

Пластичность, стойкость к агрессивным веществам и высокий предел текучести находят применение нихрому в индустриальном производстве и ряде промышленных областей, где широко используются электронагревательные печи. Нашел сплав применение и в электрических печах, температура нагревания которых предельно высока.

Применение

Нихромовая нить используется при изготовлении ТЭНов, поскольку обладает высокой износоустойчивостью. Для изготовления нагревательных элементов применяют самый тонкий прокат диаметром 0,04-12 мм. Чем больше в сплаве содержание никеля, тем выше пластичность материала.

Читайте также:
Почему нельзя долго сидеть на унитазе

Нихромовую нить применяют и в медицине. Поскольку она не вызывает аллергических реакций, ее используют в качестве шовного материала. Исследования показали, что порез, зашитый тонким прокатом из нихрома, очень быстро зарастает. Кроме того, такая нить используется в пластической хирургии при внутриполостных операциях.

Не обходятся без этого материала и в фармакологических институтах и исследовательских лабораториях, где он используется в колбонагревателях как нагревательный элемент.

Также изготавливают струны, которыми осуществляют станковую фигурную резку. Нихромовая нить для резки пенопласта позволяет производить точный и качественный раскрой материалов. Станки, оборудованные такой нитью, способны вырезать изделия любой сложности и формы, не оставляя при этом крошащихся краев и зазубрин.

расчет нихромовой нити для 12 вольт

Как определить нихром?

Нихром, как материал чуть серебристого или белого цвета, распознать непросто. К тому же, он часто имеет темно-серый оттенок, связанный с оксидной (окислительной) пленкой.

Что такое нихромовая проволока, её свойства и область применения

Однако определить внешний вид материала возможно по признакам:

  • тёмно-зеленая пленка на поверхности;
  • превращение проволоки в спираль после нагрева.

Последний признак говорит о высокой стойкости нихрома к деформации.

ВНИМАНИЕ. Сохранить качественные характеристики нихромовой проволоки поможет режим чередования длительного и кратковременного использования нити.

Где взять нихромовую нить?

Существует несколько вариантов, как и где можно приобрести изделия из нихрома.

Сегодня практически во всех населенных пунктах существует справочная о наличии товаров и предоставления услуг. При обращении к ней оператор предоставит информацию о том, какая организация реализует продукцию из нихрома и ее контактные данные.

Если продажа такого изделия осуществляется в другом городе, то в этом случае можно воспользоваться специальной . Но здесь придется доплачивать за пересылку.

Где взять нихромовую нить еще? Приобрести ее можно также в специализированных магазинах, например, таких как «Умелые руки», «Радиодетали» и прочие подобные павильоны. Как правило, продавцы этих частных магазинов очень хорошо друг друга знают, и если нихромовой нити у такого «частника» в наличии нет, то он сможет подсказать, где ее можно приобрести.

В каждом населенном пункте имеется рынок, где можно купить практически все что угодно. Главное – это хорошенько обойти весь базар и при необходимости даже поспрашивать продавцов.

Нихромовая нить является высококачественным пластичным изделием с замечательными техническими характеристиками. Купить ее или достать любыми другими способами хоть и довольно трудно, но все же возможно. Для этого нужно только проявить инициативу и воспользоваться всеми вышеуказанными способами.

Где найти проволоку из нихрома?

Самый простой способ найти проволоку из нихрома — обратиться в специальный магазин (вейп-шоп). Правда, нихромовая нить там стоит недешево, и за 1 метр придется выложить приличную сумму.

Есть и другие варианты, где можно найти проволоку из нихрома:

  • радиорынки;
  • паяльники;
  • фены;
  • обогреватель, изготовленный по типу вентилятора;
  • электроплита с открытой спиралью;
  • интернет.

Возможность обнаружить металл на радиорынке не слишком велика, в сравнении с паяльником (работающим или неисправным). Паяльное устройство можно обнаружить в гараже, или в магазине «Фикс Прайс», где изделие стоит копейки. Чтобы найти искомое, устройство необходимо разобрать и вытащить оттуда проволоку. Как правило, нихромовая нить в паяльнике тонкая. Определить ее сечение поможет намотка в 10 витков на карандаш. Длина намотанной проволоки достигает до 2,5 м.

Читайте также:
Особенности обслуживания и ремонта кондиционеров

Читайте также: Трехфазный генератор и как его правильно выбрать: обзор надежных моделей и какими характеристиками обладают устройства

Производство

Нихромовая проволока изготавливается с помощью обработки давлением, а именно, технологической операцией протяжки. Она осуществляется без дополнительного подогрева заготовок, соответственно, изделие получается холоднотянутым.

Волочение нихромовой проволоки

Проволока из нихрома поставляется в мягком состоянии для чего осуществляется ее отжиг. В некоторых случаях выполняется травление поверхности. Механическая обработка, к которой относятся точение, шлифование и другие операции, не выполняется в силу небольших размеров заготовок.
Размеры изделий, механические свойства, состояние поставки, электрическое сопротивление, а также максимальные рабочие температуры регламентируются стандартами ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 8803-89.

Стоит отметить, что полуфабрикат круглого сечения малых диаметров, как правило, называются нихромовая нить. Стандарты не содержат подобного полуфабриката в своих описаниях, но в среде специалистов этот термин достаточно часто применяется.

Проволока из нихрома: описание и основные характеристики

Нихромовая проволока представляет собой металлический шнур, который производят разной длинны, толщины (от доли миллиметра до нескольких сантиметров) и сечения: круглого, овального, квадратного или трапециевидного.

Самый распространённый вид сечения – это круглый, так как такая проволока имеет максимальное соотношение площади сечения к своему периметру. Вес изделия напрямую зависит от состава его сплава и диаметра самой проволоки.

Нихром имеет редкое сочетание свойств, делающих его просто исключительным сплавом, единственный аналог которого, фехраль, сильно уступает ему по всем показателям.

Жаропрочность данного материала может достигать до 1400 градусов Цельсия (двухкомпонентный сплав). Предельно допустимая температура воздействия зависит от состава сплава. Также данная проволока не изменяет своей формы под воздействием нагрева и не провисает.

Проволока из нихрома обладает высоким сопротивлением электрическому току, а значит этого металла потребуется значительно меньше, чем аналогичного без потери в количестве выделяемого тепла. Следовательно приборы, в которых используется нихромовая проволока, будут иметь меньшие габариты и вес.

Двухкомпонентный сплав не имеет магнитных свойств. Они возникают только при добавлении железа, но имеют очень слабые показатели.

Нихром не подвержен коррозии, устойчив к воздействию агрессивной среды, за счёт чего имеет почти неограниченный срок службы. Проволока из нихрома обладает хорошей пластичностью и отлично формуется, при этом имея высокие показатели прочности и твёрдости, не боится механического воздействия.

Состав сплава металла варьирует показатели этих характеристик. На фото представлены основные варианты намотки нихромовой проволоки.

Использование нихромовой проволоки

Применение нихромовой проволоки очень обширно, что обусловлено её многофункциональностью. В промышленности она используется для создания лабораторного оборудования, узлов сопротивления, резисторов, реостатов, различных нагревательных приборов, электрических печей и печей для обжига и сушки, в сварочных аппаратах. Проволоку с сечением в несколько сантиметров можно применять для изготовления автоматической сварки и даже канатов.

Элементы из нихромовой проволоки есть и во многих бытовых предметах – тостерах, фенах, в системах обогрева стекол и зеркал заднего вида в автомобилях, бытовых обогревателях, вейпах и даже стельках для обуви.

Очень часто данную проволоку используют и для самодельного оборудования – резаков и электролобзиков (по дереву и пенопласту), паяльников и приспособлений для выжигания по дереву, домашних кузнях.

Ссылка на основную публикацию