Nichromes: varietas, komposisi, sifat dan karakteristik
Nichrome — bahan utama untuk produksi elemen pemanas untuk oven listrik. Nichrome dirancang khusus untuk tujuan ini dan, oleh karena itu, memuaskan semua orang secara maksimal persyaratan untuk bahan tersebut.
Nichrome adalah nama umum dari sekelompok paduan yang terdiri, tergantung pada tingkat paduannya, 55-78% nikel, 15-23% kromium, dengan tambahan mangan, silikon, besi, aluminium. Kelompok pertama meliputi paduan yang sebagian besar terdiri dari nikel dan kromium, kandungan besi di dalamnya rendah (0,5-3,0%), yang menjelaskan namanya. Kelompok kedua meliputi paduan yang mengandung, selain nikel dan kromium, juga besi.
Nichrome, yang merupakan pengembangan lebih lanjut dari baja tahan api kromium-nikel, adalah bahan yang sangat tahan panas karena memiliki lapisan pelindung kromium oksida Сr2О3 yang sangat kuat dengan titik leleh lebih tinggi daripada paduan dan tahan terhadap pemanasan dan pendinginan berkala.Selain itu, ia memiliki sifat mekanik yang baik pada suhu normal dan tinggi, ketahanan mulur dan plastisitas yang cukup, sehingga mudah diproses dan terutama dilas dengan baik.
Sifat kelistrikan nichrome juga cukup memuaskan, memiliki resistansi tinggi, rendah koefisien suhu resistensi, fenomena penuaan dan pertumbuhan tidak ada. Paduan biner memiliki kelistrikan terbaik dan pada saat yang sama memiliki sifat mekanik yang baik. Pada saat yang sama, paduan ini memiliki ketahanan panas yang sangat baik, oleh karena itu dapat bekerja hingga 1100 ° C.
Semakin tinggi kandungan kromium dalam paduan, semakin tinggi kandungan film pelindungnya Сr2О3, semakin tahan api dan semakin baik bahan tersebut tahan terhadap oksidasi. Tetapi ketika kandungan kromium meningkat, kemampuan mesin material memburuk pada saat yang sama, dan ketika kandungan kromium mencapai 30%, penarikan dan pengerolan dingin tidak mungkin lagi dilakukan. Oleh karena itu, biasanya kandungan kromium di dalamnya tidak melebihi 20%.
Penambahan besi ke paduan agak meningkatkan kemampuan mesin dan meningkatkan ketahanannya, tetapi memperburuk koefisien ketahanan suhu dan secara signifikan mengurangi ketahanan panasnya. Namun demikian, dalam kasus di mana suhu kerja tidak melebihi 1000 ° C, diperbolehkan menggunakan paduan rangkap tiga, karena lebih murah dan mengandung lebih sedikit nikel.
Nichrome kaya besi (istilah yang diadopsi di luar negeri, di mana ia banyak digunakan, kami memiliki paduan Kh25N20 yang dirujuknya) bahkan lebih murah, membutuhkan lebih sedikit nikel dan memiliki sifat mekanik yang sangat baik, meskipun ketahanan panasnya bahkan lebih rendah.Ini dapat digunakan dalam oven dengan suhu tidak lebih tinggi dari 900 ° C. Semua nichromes adalah paduan non-magnetik. Nichrome tersedia dalam bentuk kawat dan pita.
Nichrome pertama kali diusulkan pada tahun 1906 oleh Marsh. Saat ini diproduksi di luar negeri oleh banyak perusahaan dengan nama berbeda. Paduan ganda dan tiga diproduksi, molibdenum ditambahkan ke beberapa merek. Di negara kita, paduan ganda dengan kandungan kromium 20 — 23 dan kandungan nikel 75 — 78% diproduksi (Kh20N80), selain itu, paduan serupa dengan titanium (Kh20N80T) diproduksi, tetapi panasnya sedikit lebih rendah. tahan dan hanya menerima aplikasi terbatas. Paduan rangkap tiga diproduksi dengan kandungan kromium 15 — 18 dan nikel 55 — 61% (Х15Н60).Harga tinggi dan kekurangan nichrome menyebabkan pencarian intensif untuk paduan lain, lebih murah dan lebih mudah diakses dan mampu secara bersamaan menggantikannya di beberapa kondisi.
Karakteristik teknis utama nichrome:
Triple nichrome Х15Н60 — (ЕХН60): Сr — 13 — 18, Ni — 55 — 61. Kepadatan pada 0ОС — 8200 kg / m3… Hambatan listrik spesifik 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). Kapasitas panas spesifik — 0,461 x 103 J / (kg x OS). Koefisien konduktivitas termal — 16 W / (mx OS). Suhu operasi maksimum ОDari nichrome, tergantung pada diameter kawat dalam mm — 900 (0,2), 950 (0,4), 1000 (1,0), 1075 (3,0), 1125 (6,0 dan lebih banyak lagi ).
Nichrome ganda Х20Н80 — (ЕХН80): Сr — 20 — 23, Ni — 75 — 78. Kepadatan pada 0ОС — 8400 kg / m3… Hambatan listrik spesifik ρ, 10-6 ohm x m — 1.09 (20 ОВ), 1 .13 ( 600 OB), 1.11 (800 OB), 1.12 (1000 OB). Panas spesifik — 0,44 x 103 J / (kg x OS). Koefisien konduktivitas termal — 14,2 W / (mx OS).Suhu kerja maksimum ОDari nichrome, tergantung pada diameter kawat dalam mm — 950 (0,2), 1000 (0,4), 1100 (1,0), 1150 (3,0), 1200 (6,0 dan Lainnya ▼ ).