Температура плавления нихрома: Удельное сопротивление нихрома, плотность, теплопроводность, теплоемкость

Содержание

Удельное сопротивление нихрома, плотность, теплопроводность, теплоемкость

Рассмотрены состав и основные физические свойства нихрома: удельное электрическое сопротивление, температура плавления, максимальная рабочая температура, удельная теплоемкость, коэффициент теплового линейного расширения, плотность нихрома и его теплопроводность.

Свойства в таблицах указаны для следующих марок:

  • ферронихром Х15Н60;
  • нихром Х20Н80;
  • сплав Nikrothal 80;
  • сплав, содержащий 10% хрома и 90% никеля.

Удельное сопротивление нихрома, его температура плавления и применения

В таблице представлено удельное электрическое сопротивление нихрома в зависимости от температуры в интервале от 20 до 1200°С. Удельное сопротивление нихрома указано в размерности мкОм·м. Например, при температуре 900°С нихром Х20Н80-Н имеет удельное электрическое сопротивление, равное 1,149 микро Ом·м (или 1,149·10-6 Ом·м).

С ростом температуры удельное сопротивление нихрома увеличивается. В процессе нагрева увеличение сопротивления нихрома от температуры может составлять 7…11% в интервале 20…1200°С. Однако, прямая линейная зависимость удельного сопротивления от температуры характерна только для ферронихрома Х15Н60, содержащего большое количество железа.

Сплавы Ni-Cr с низким содержанием железа имеют иной характер зависимости сопротивления от температуры: нихром Х20Н80 показывает снижение величины удельного сопротивления в диапазоне от 500 до 900°С; удельное сопротивление нихрома марки Nikrothal 80 не зависит от температуры в интервале 400…900°С.

Удельное сопротивление нихрома (мкОм·м) в зависимости от температуры
Температура, °C Х15Н60 Х20Н80-Н Nikrothal 80
20 1,12 1,13 1,09
100 1,135 1,137 1,101
200 1,152 1,147 1,112
300 1,172 1,155 1,123
400 1,189 1,163 1,134
500 1,203 1,166 1,134
600 1,213 1,156 1,134
700 1,213 1,148 1,134
800 1,22 1,147 1,134
900 1,229 1,149 1,134
1000 1,238 1,158 1,145
1100 1,248 1,167 1,155
1200 1,175 1,166

Температура плавления нихрома составляет 1400°С. Ферронихром Х15Н60 имеет чуть более низкую температуру плавления. Максимальная рабочая температура рассмотренных сплавов имеет значение 1125…1200°С.

Основное назначение нихрома — применение в виде ленты и проволоки для электрических нагревателей. Необходимо отметить, что максимальная температура применения нихромовой проволоки существенно зависит от ее диаметра. Например, согласно ГОСТ 12766.1-90, для проволоки Х20Н80-Н диаметром 0,2 мм максимальная рабочая температура на воздухе составляет всего 950°С. При увеличении диаметра такой проволоки до 1 мм ее рабочая температура может достигать 1100°С.

Состав нихрома, его температура плавления и максимальная рабочая температура
Марка нихрома Состав tпл, °C tраб, °C
Х15Н60 55-61% Ni, 15-18% Cr, остальное Fe 1390 1125
Х20Н80-Н Основной Ni, 20-23% Cr, Fe не более 1% 1400 1200
Nikrothal 80 Основной Ni, 19-21% Cr, Fe не более 2% 1400 1200

Теплоемкость, линейное расширение, плотность и теплопроводность нихрома

В таблице представлены следующие физические свойства нихрома: удельная теплоемкость при 25°С, средний коэффициент теплового линейного расширения в интервале температуры от 20 до 1000°С и плотность нихрома при 25°С.

Следует отметить, что рассмотренные марки нихрома имеют близкие значения физических свойств. Плотность нихрома находится в диапазоне 8200…8660 кг/м3 и повышается с увеличением содержания в сплаве никеля. Коэффициент теплового линейного расширения нихрома при 20…1000°С имеет значение (17…18)·10-6 град-1. Удельная теплоемкость нихрома, в зависимости от марки, составляет 440…460 Дж/(кг·град).

Удельная теплоемкость, линейное расширение и плотность нихрома
Марка нихрома C, Дж/(кг·град) α·106, град-1 ρ, кг/м3
Нихром (10%Cr + 90%Ni) 460 18 8660
Х15Н60 460 17 8200
Х20Н80-Н 440 18 8400
Nikrothal 80 460 17,2 8300

Теплопроводность нихрома имеет величину, близкую по значению с теплопроводностью нержавеющей стали. В таблице приведены данные по теплопроводности рассмотренных сплавов при различных температурах в интервале от 0 до 600°С.

Теплопроводность нихрома увеличивается при нагревании. С повышением содержания никеля в сплаве его коэффициент теплопроводности повышается. К примеру, сплав, содержащий 10% Cr и 90% Ni, имеет наибольшую теплопроводность из рассмотренных сплавов, равную 17,4 Вт/(м·град) при 20°С.

Теплопроводность нихрома при различных температурах, Вт/(м·град)
t, °С → 0 20 100 200 300 400 500 600
Нихром (10%Cr + 90%Ni) 17,1 17,4 18,9 20,9 22,8 24,7
Х15Н60 11,8 13,3 14,6 16,1 17,5
Х20Н80-Н 12,2 13,6 13,8 15,6 17,2 18,9 22,6
Nikrothal 80 15 15 15 15 17 19 21

Источники:

  1. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
  2. ГОСТ 10994-74 Сплавы прецизионные. Марки.
  3. ГОСТ 12766.1-90 Проволока из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Технические условия.
  4. ГОСТ 12766.3-90 Сплавы калиброванные прецизионные с высоким электрическим сопротивлением. Технические условия.
  5. Лариков Л.Н., Юрченко Ю.Ф. Тепловые свойства металлов и сплавов. Справочник Киев: Наукова думка, 1985 — 439 с.
  6. Сайт www.kanthal.com

СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ для расчёта нихромовой спирали, удельный вес, сопротивление нихрома и фехраля от диаметра, рабочая температура, химический состав.






Таблица 1
Примерное назначение сплавов и основные технические характеристики
Х20Н80,
Х20Н80-ВИ,
Х15Н60
Сплавы после специальной термической обработки имеют температурный коэффициент электрического сопротивления в интервале температур от минус 60 до плюс 100 °С около 0,9·10-4 °С-1 и 1,5·10-4 °С-1 соответственно Для изготовления ответственных деталей внутривакуумных приборов, соединителей в изделиях электронной техники, для непрецизионных резисторов
Х20Н80-Н,
Х20Н80-Н-ВИ,
Х15Н60-Н,
Х15Н60-Н-ВИ
Сплавы жаростойкие в атмосфере окислительной, в азоте, аммиаке, неустойчивы в атмосфере, содержащей серу и сернистые соединения, более жаропрочны, чем железохромалюминиевые сплавы Для нагревательных элементов с предельной рабочей температурой 1100 °С (Х15Н60), 1150 °С (Х15Н60-Н-ВИ), 1200 °С (Х20Н80-Н), 1220 °С (Х20Н80-Н-ВИ) промышленных электропечей и различных электронагревательных устройств. Сплавы Х15Н60-Н-ВИ, Х20Н80-Н-ВИ рекомендуются для нагревателей электротермического оборудования повышенной надежности
Х15Ю5,
Х23Ю5
Сплавы жаростойкие в атмосфере окислительной, содержащей серу и сернистые соединения, работают в контакте с высокоглиноземистой керамикой; склонные к провисанию при повышенных температурах, не выдерживают резких динамических нагрузок. Сплав X15Ю5 — заменитель сплава Х13Ю4 Для резистивных элементов, а также для электронагревательных устройств
Х23Ю5Т,
Х27Ю5Т
Сплавы жаростойкие в атмосфере окислительной, содержащей серу и сернистые соединения, углеродосодержащей, водороде, вакууме, работают в контакте с высокоглиноземистой керамикой, не склонны к язвенной коррозии, склонны к провисанию при высоких температурах, не выдерживают резких динамических нагрузок Для нагревательных элементов с предельной рабочей температурой 1400 °С (Х23Ю5), 1350 °С (Х27Ю5Т) в промышленных и лабораторных печах. Сплав Х23Ю5Т также применяется для бытовых приборов и электрических аппаратов теплового действия

Нихром Х20Н80. Описание


Нихром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото






Фехраль

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото





Нихром в изоляции

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото






Титан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото






Вольфрам

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото






Молибден

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото






Кобальт

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото






Термопарная проволока

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото






Провода термопарные

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото





Никель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото





Монель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото






Константан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото






Мельхиор

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото





Твердые сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото





Порошки металлов

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото







Нержавеющая сталь

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото







Жаропрочные сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото





Ферросплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото






Олово

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото





Тантал

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото





Ниобий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото





Ванадий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото





Хром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото





Рений

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото





Прецизионные сплавы

Продукция

Описание

Магнитомягкие

Магнитотвердые

С заданным ТКЛР

С заданной упругостью

С высоким эл. сопротивлением

Сверхпроводники

Термобиметаллы






Нихром Х20Н80 и его аналоги, сравнение таких характеристик: удельное сопротивления нихрома, удельный вес нихрома, цена нихром.


Основные сведения о нихроме Х20Н80, его заменителях и фехрали

«Нихром Х20Н80 против его заменителей и фехрали: плюсы и минусы»


Основные сведения о нихроме Х20Н80, его заменителях и фехрали

Нихром марки Х20Н80 получил самое широкое распространение среди сплавов аналогичной специализации, особенно в виде нихромовой проволоки. Давайте разберемся, чем вызван нескончаемый
спрос на эту марку — это закостенелая привязанность технологов к давно знакомому, привычному, уже расчитанным спиралям, либо за этим стоит нечто
большее?

Как видно из названия сплава (Х20Н80), он содержит ~20% хрома, ~80% никеля и незначительные примеси, иногда нормализируется
цирконием. Х15Н60 содержит уже ~15% хрома и ~60% никеля, остальное железо и незначительные примеси. Х23НЗЗЮСН — аналогично ~23% хрома и ~33%
никеля. Этот класс сплавов называют нихромами из-за содержания никеля в их основе. Существует еще целый класс сплавов, называемых фехралями или
ферохромалями, не содержащих ни одного процента никеля, их основа — железо.

Что же нам готовит такое существенное химичеcкое различие в
качественных свойствах этих сплавов. Так как удельное сопротивление железа выше, чем никеля, то и удельное сопротивление сплава, где процент никеля
заменяется железом, будет выше. Более высокое сопротивление позволит нам экономить на количестве применяемого материалла. К тому же и удельный вес
железа меньше, чем у никеля — значит Вы еще дополнительно экономите на весе (от 5% до 7%). Замена дорогостоящего никеля железом позволяет
существенно экономить на материалле.

Но не надо забывать и о негативных последствиях этой замены. Фехрали и заменители Х20Н80 гораздо более ломкие нежели
нихром, что важно для проволок. Спирали из них можно навивать только в нагретом состоянии — не менее 300°C. Поверхностный окисел, образующийся у сплавов с
применением железа, имеет гораздо боллее высокое удельное сопротивление по сравнению с Х20Н80. Это становиться значительной проблемой при
применении тонких проволок и лент. Рекристализационный порог ферохромальных сплавов или фехралей находится в районе 600-650°C,
существенно ограничивая колличество возможных циклов включения-выключения нагревательных элементов до их разрушения.

Можно сказать, что
эти сплавы нашли разную направленность применения в качестве нагревательных эллементов. Фехраль незаменима для достижения температур до
1400°C, Х20Н80 применяется вплоть до 1200°C и имеет температуру плавления равной 1400°C. Фехраль более устойчива в высокоглиноземной
керамике и серосодержащей атмосфере, чем нихромовая проволока и лента. Замена никеля на железо означает сокращение возможных циклов включений-выключений при преодолении
барьера в 600°C. Никель от того и дорог, что его невозможно заменить железом. Это относиться ко всем нихромам и фехралям без
исключения. Частое желание заказчика съэкономить на исходном материале оборачивается серьезными затратами при частой замене нагревательных
элементов, работающих вне своих технологических режимов.

P.S. Сплав Х20Н80 рекомендуеться применять для нагревателей электротермического
оборудования повышенной надежности — ГОСТ 10994-74.

«Нихром Х20Н80 против его заменителей и фехрали: плюсы и минусы»

Нихром Х20Н80

    Достоинства:

  • Не образуется поверхностный окисел при эксплуатации
  • Количество циклов включения-выключения нагревательных элементов до их разрушения значительно больше (при температурах больших 600°C)
  • Более высокая прочность
    Недостатки:

  • Более высокая стоимость
    Применение:

  • Нагреватели электротермического оборудования повышенной надежности (ГОСТ 10994-74)

Фехраль

    Достоинства:

  • Позволяет осуществлять нагрев до 1400°C
  • Имеет большее удельное сопротивление, меньший удельный вес, следовательно, более экономична
  • Более устойчива в высокоглиноземной керамике и серосодержащей атмосфере
    Недостатки:

  • Образуется поверхностный окисел с высоким удельным сопротивлением
  • Количество циклов включения-выключения нагревательных элементов до их разрушения значительно меньше (при температурах больших 600°C)
  • Меньшая прочность — фехраль более ломкая
  • Навивка спиралей при температуре не менее 300°C
    Применение:

  • Нагреватели электротермического оборудования в высокоглиноземной керамике и серосодержащей атмосфере
  • Нагреватели электротермического оборудования, спопсобные осуществлять нагрев до 1400°C


Нихром или фехраль: ТЕРМОЭЛЕМЕНТ

Нихром или фехраль

Сплавы из фехраля и нихрома обладают высоким электрическим сопротивлением, и относятся к прецизионным соединениям. Их используют в качестве нагревательных элементов для электрооборудования. В составе нихрома преобладает никель и хром, что и определило название сплава. В названии фехраля использованы первые слога основных элементов, которые входят в его состав (Fe, Cr, Al). Данные элементы нагрева широко применяются из-за своих уникальных способностей в нагреве.

Марки и химический состав

В состав нихрома входит до 80% никеля, около 22% хрома и 1,5% марганца, также в состав внесены дополнительные примеси. Сплавы нихрома разделены всего лишь на две группы: нежелезистые и железистые.

Нихром марок Х20Н80 и Х15Н60
Самым широко применяемым типом нихрома является маркировка Х20Н80, относящаяся к нежелезистым сплавам. Марка Х15Н60 – железистый сплав.

Никель, входящий в состав нихромового сплава определяет технологические свойства нагревателя в работе. Поэтому были созданы модифицированные сплавы содержащие большее количество основного вещества, в маркировке которых была добавлена буква «Н». На примере Х20Н80 можно увидеть, что общий состав марки не изменился, стало лишь больше никеля, и было добавлено небольшое количество циркония (модифицированная марка Х20Н80-Н), другие сплавы изменены по такому же принципу.

Фехраль
Основной составляющей фехралевого сплава есть Fe, Cr и Al. В зависимости от марки сплава компоненты добавляются в разной концентрации с дополнительными элементами Zr и Mn. С целью подбора оптимального соотношения компонентов для решения разного рода задач и работы в разных сферах было создано множество марок данного сплава.

Фехраль марок Х23Ю5Т, Х27Ю5Т, Х15Ю5
Указанные марки широко применяются в промышленности для высокотемпературных обработок. В их характеристики входят: некоторая стабильность, жаростойкость и надежность в работе. Х23Ю5Т имеет до 78% железа и выделяется неплохими показателями прочности. Х27Ю5Т характеризуется высокой концентрацией Cr, что снижает прочностные характеристики, поэтому сегодня все чаще используют его аналоги.

Сравнение нихрома и фехраля

Физические характеристики

Фехраль наравне с нихромом обладает высоким удельным сопротивлением. Номинальные показатели сопротивления у нихрома зависят от диаметра проволоки (ленты/нити). А в случае фехряля номинальное сопротивление определяет его марка. Плавление нихрома начинается после 1400C, фехраль плавится при 1500C.

Прочность в состоянии покоя (без нагревания)

Нихром сам по себе пластичен и поддается изгибу и вытягиванию не менее 20% удлинения либо сужения. Пластичность фехраля маркой Х23Ю5Т достигает 10%, а Х15Ю5 -16%. Это говорит о том, что нихром пластичней фехраля, и плюс ко всему, у него выше временное сопротивление разрыва.

Фехраль более твердый сравнительно с никелем, и это делает его более ломким материалом. По этим причинам намотка фехраля проводится лишь после разогрева проволоки до 300C. В случае же нихрома разогрев проводить не нужно, он отлично сматывается в катушку даже при комнатных температурах.

Прочность при нагревании

Фехраль отлично справляется с высокотемпературной нагрузкой. Его можно эксплуатировать в условиях повышенной температуры длительное время. А нихром, напротив, способен отлично справляться с высокотемпературным циклическим нагревом, но плохо ведет себя при длительном термическом воздействии.

Стойкость к окислительной среде

Нихром способен длительно и хорошо работать в окислительных условиях, ведь высокое содержание никеля предотвращает быстрые процессы коррозии. Если нихром долго работает в окислительной среде, его поверхность покрывается тонкой пленкой оксида хрома, которая обеспечивает защиту сплава от агрессивной среды. Быстрое окисление может наступать в электрических печах с высоким содержанием кислорода.

Так как у фехраля высокий процент содержания железа он менее устойчив в окислительных средах. Защитная пленка образовывается у него намного быстрее, чем у нихрома, поэтому в агрессивной среде применять его затруднительно. Особенно сильно это сказывается на тонких проволоках и лентах. Зато фехраль отлично справляется с нагревом глинозёмной, углеродной и содержащей серу среде.

Где применяют фехраль и нихром

Нихромовый сплав является основным элементом нагрева входящим в состав большинства электронагревателей. Его используют для обогрева и подачи высокой температуры в электропечах, промышленных сушках, лабораториях, электроплитах, нагревателях воздуха и т.д. Нихром входит в состав реостатного оборудования. Фехраль же в основном применяется для высокотемпературного нагрева, обжига, закалки и мн. др.

Изготовление нихрома и фехраля

Производство данных сплавов соответствует положениям ГОСТ. Зачастую готовая продукция представлена в виде нитей, проволоки, лент и даже прутков.

Цены на фехраль и нихром

Несмотря на много общих характеристик цена на данные материалы имеет значительные отличия обусловленные расценками на сырье. Железо, которое является основным составляющим элементом фехраля стоит дешевле никеля.

Достоинства фехраля:

  • Невысокая цена;
  • Высокое удельное сопротивление;
  • Жаростойкость;
  • Возможность длительной эксплуатации при 1400°С.

Достоинства нихрома:

  • Высокое удельное сопротивление;
  • Жаропрочность;
  • Усиленные механические характеристики;
  • Отлично справляется с цикличным нагревом;
  • Пластичен;
  • Не магнитится;
  • Крипоустойчивый.

При выборе нужного сплава самым важным критерием, определяющим требования к материалу, является температурная нагрузка, среда применения и длительность разовой эксплуатации. Например, для длительной работы при высоких температурах в электропечи подойдет фехраль, а для цикличного нагрева агрессивной среды лучше выбирать нихром.

Применение и расчёт электрической спирали из нихрома​ / Статьи и обзоры / Элек.ру

Нихромовая спираль — это нагревательный элемент в виде проволоки, свернутой винтом для компактного размещения. Проволока изготавливается из нихрома — прецизионного сплава, главными компонентами которого являются никель и хром. «Классический» состав этого сплава — 80% никеля, 20% хрома. Композицией наименований этих металлов было образовано название, которым обозначается группа хромоникелевых сплавов — «нихром».

Самые известные марки нихрома — Х20Н80 и Х15Н60. Первый из них близок к «классике». Он содержит 72-73 % никеля и 20-23 % хрома. Второй разработан с целью снижения стоимости и повышения обрабатываемости проволоки. Содержание никеля и хрома в нем уменьшено – до 61 % и до 18 % соответственно. Но увеличено количество железа – 17-29 % против 1,5 у Х20Н80.

На базе этих сплавов были получены их модификации с более высокой живучестью и стойкостью к окислению при высокой температуре. Это марки Х20Н80-Н (-Н-ВИ) и Х15Н60 (-Н-ВИ). Они применяются для нагревательных элементов, контактирующих с воздухом. Рекомендуемая максимальная температура эксплуатации – от 1100 до 1220 °С

Применение нихромовой проволоки

 Главное качество нихрома – это высокое сопротивление электрическому току. Оно определяет области применения сплава. Нихромовая спираль применяется в двух качествах — как нагревательный элемент или как материал для электросопротивлений электрических схем.

Для нагревателей используется электрическая спираль из сплавов Х20Н80-Н и Х15Н60-Н. Примеры применений:

  • бытовые терморефлекторы и тепловентиляторы;
  • ТЭНы для бытовых нагревательных приборов и электрического отопления;
  • нагреватели для промышленных печей и термооборудования.

Сплавы Х15Н60-Н-ВИ и Х20Н80-Н-ВИ, получаемые в вакуумных индукционных печах, используют в промышленном оборудовании повышенной надежности.

Спираль из нихрома марок Х15Н60, Х20Н80, Х20Н80-ВИ отличается тем, что его электросопротивление мало меняется при изменении температуры. Из нее изготавливают резисторы, соединители электронных схем, ответственные детали вакуумных приборов.

Как навить спираль из нихрома

 Резистивная или нагревательная спираль может быть изготовлена в домашних условиях. Для этого нужна проволока из нихрома подходящей марки и правильный расчет требуемой длины.

Расчёт спирали из нихрома опирается на удельное сопротивление проволоки и требуемую мощность или сопротивление, в зависимости от назначения спирали. При расчете мощности нужно учитывать максимально допустимый ток, при котором спираль нагревается до определенной температуры.

Учет температуры

 Например, проволока диаметром 0,3 мм при токе 2,7 А нагреется до 700 °С, а ток в 3,4 А нагреет ее до 900 0С. Для расчета температуры и тока существуют справочные таблицы. Но еще нужно учитывать условия эксплуатации нагревателя. При погружении в воду теплоотдача повышается, тогда максимальный ток можно повысить на величину до 50 % от расчетного. Закрытый трубчатый нагреватель, наоборот, ухудшает отвод тепла. В этом случае и допустимый ток необходимо уменьшить на 10—50 %.

На интенсивность теплоотвода, а значит и на температуру нагревателя, влияет шаг навивки спирали. Плотно расположенные витки дают более сильный нагрев, больший шаг усиливает охлаждение. Следует учитывать, что все табличные расчеты приводятся для нагревателя, расположенного горизонтально. При изменении угла к горизонту условия теплоотвода ухудшаются.

Расчет сопротивления нихромовой спирали и ее длины

 Определившись с мощностью, приступаем к расчету требуемого сопротивления. Если определяющим параметром является мощность, то вначале находим требуемую силу тока по формуле I=P/U. Имея силу тока, определяем требуемое сопротивление. Для этого используем закон Ома: R=U/I.

Обозначения здесь общепринятые:

  • P – выделяемая мощность;
  • U – напряжение на концах спирали;
  • R – сопротивление спирали;
  • I – сила тока.

Расчет сопротивления нихромовой проволоки готов. Теперь определим нужную нам длину. Она зависит от удельного сопротивления и диаметра проволоки. Можно сделать расчет, исходя из удельного сопротивления нихрома: L=(Rπd2)/4ρ. Здесь:

  • L – искомая длина;
  • R – сопротивление проволоки;
  • d – диаметр проволоки;
  • ρ – удельное сопротивление нихрома;
  • π – константа 3,14.

Но проще взять готовое линейное сопротивление из таблиц ГОСТ 12766.1-90. Там же можно взять и температурные поправки, если нужно учитывать изменение сопротивления при нагреве. В этом случае расчет будет выглядеть так: L=R/ρld, где ρld – это сопротивление одного метра проволоки, имеющей диаметр d.

Навивка спирали

Теперь сделаем геометрический расчет нихромовой спирали. У нас выбран диаметр проволоки d, определена требуемая длина L и есть стержень диаметром D для навивки. Сколько нужно сделать витков? Длина одного витка составляет: π(D+d/2). Количество витков – N=L/(π(D+d/2)).

Расчет закончен.

На практике редко кто занимается самостоятельной навивкой проволоки для резистора или нагревателя. Проще купить нихромовую спираль с требуемыми параметрами и при необходимости отделить от нее нужное количество витков.

Компания «ПАРТАЛ»

Нихромовая проволока Х20Н80 ГОСТ — Состав | Свойства | Применение


Проволока Нихромовая Х20Н80 — Лучшая Цена в Украине от ЗпСплав


 


Химический состав Нихром Х20Н80




Марка Сплава


С, не более


Si

Mn, не более

S, не более

P, не более

Cr

Ni

Ti, не более

Al, не более

Fe, не более

Х20Н80

0,10

0,9-1,5

0,7

0,020

0,030

20,0-23,0

Остальное

0,30

0,20

1,5



Физические свойства Х20Н80:


  • удельное электрическое сопротивление — 1,05—1,4 Ом (в зависимости от марки сплава)·длина в метрах/сечение в мм²

  • температурный коэффициент сопротивления — 0,1 — 0,25 10^-3 1/К

  • плотность — 8200—8500 кг/м³

  • температура плавления — 1100—1400 °C

  • рабочая температура — 800—1100 °C

  • удельная теплоемкость — 450 Дж/(кг·К) при 25 °C

  • предел прочности при растяжении — 0,65-0,70 ГПа


Технические характеристики Х20Н80: сплав после специальной термической обработки имеют температурный коэффициент электрического сопротивления в интервале температур от мину 60 до плюс 100°С около 0,9*10-4ºС-1 и 1,5*10-4ºС-1 соответстввенно. Х20Н80 имеет в своём активе повішенную жаропрочность, пластичность и крипоустойчивость, в дополнении к этому Нихром Х20Н80 хорошо держит форму. 


Применение Х20Н80:


  • для изготовления ответственных деталей внутриваккумных приборов, соединителей в изделиях электронной техники, для не прецизионных резисторов.


 


  • для производства элементов нагрева и приборах теплового действия: в электрических печах, печи обжига, жало прибора для выжигания


 


  • в качестве дополнительного подслоя и стойкого к повышенным температурам покрытия при газотермическом напылении.


 


Аналоги Х20Н80: NiCr80/20, Ni80Cr20, Chromel A, N8, Nikrothal 8, Resistohm 80, Cronix 80, Nichrome V, HAI-NiCr 80, евронихром.


 


Самое продаваемое изделие из Нихрома Х20Н80 — это проволока. Лента, полоса, прутки и листы менее востребованы на рынке потребления данного сплава. Основополагающий фактор, благодаря которому на данный материал обеспечен повышенный спрос, это долгий срок службы и надежность.

где взять ее в домашних условиях? Таблица удельного сопротивления нихрома на 1 метр, плотность. Где она используется?

Нихром можно назвать специфическим материалом, он не так распространен как медь и железо, но является не менее важным. Данный вид сплава был получен еще в 1905 году работами американского ученого Маршала.

Особенности и свойства

Главными составными частями нихромовой проволоки являются хром и никель. Также в нем присутствуют такие добавки, как кремний, железо, алюминий, марганец.

Различные отрасли промышленности пользуются нихромовой проволокой в своей работе. Она имеет вид нити серебристого цвета, диаметр которой может составлять от 0,1 до 7 миллиметров.

Обычно этот вид продукции реализуется в мотках, катушках, при необходимости ее отмеряют и отрезают.

Об основных свойствах нихрома можно узнать из следующей таблицы.

У нихрома небольшой вес, за счет этого материал часто применяют для производства всевозможных электроприборов. Для проволоки не характерна потеря рабочих характеристик в жидкости и средах агрессивного вида. Благодаря хрому на материале возникает пленка, что держит его в изоляции от негативного воздействия внешних факторов. Свойства этого сплава подробно описаны в ГОСТ 10994-74, ГОСТ 8803-89, ГОСТ 12766.1-90.

Упомянем особенности, за счет которых нихром считается ценным металлом.

  1. Не ржавеет, что отличает его от иных схожих материалов.
  2. Имеет значительное сопротивление относительно удельного тока. Благодаря этому нихромовой проволоки требуется намного меньше, нежели стальной, для изготовления какого-либо приспособления. Ко всему прочему данная особенность способствует тому, что предметы из нихрома имеют небольшие габариты и весят мало.
  3. Не деформируется, не горит под влиянием высокой температуры.
  4. Характеризуется эластичностью, что позволяет без труда менять форму проволоки.

Недостаток у нихромового сплава один – это высокая цена, но она никак не уменьшает спрос на данный тугоплавкий материал.

Он не способен создавать соединений во время применения флюса. Чтобы осуществить данную процедуру, потребуется соблюдать некоторую последовательность использования паяльных инструментов. Припоем в данном случае может служить оловянно-свинцовый сплав.

Также стоит отдельно подготовить флюс, компонентный состав которого должен быть в строгости дозирован. Основными компонентами вещества являются вазелин технического происхождения, глицерин и хлористый цинк. Чтобы смесь получилась идеальной консистенции потребуется тщательно смешать все вышеперечисленные компоненты. Наждачной бумагой потребуется ликвидировать остатки загрязнений и окисленных образований. После этого участок стоит протереть ватой, наложить флюс и осуществляют пайку.

Где используется?

Применение нихромовой нити наблюдается во многих сферах жизни и производства. Например, многим известно, что из нее изготовлена спираль электрической плиты, нагреватели в бойлере. Также без нихрома сложно представить выжигание, резку дерева и самого инструмента – выжигателя.

В промышленной сфере

Металлической промышленности отводится одно из ведущих мест в жизни человечества. Ее продукция широко применима в направлении, которое использует печи с электронагревом, печки обжига, сушки, а также агрегаты, что нагреваются до высокого температурного режима, приспособления с воздействием тепла.

Проволока из нихрома – это неотъемлемая часть аппарата для сварочных работ, бытового нагревателя, системы стекольного обогрева, а также резистора, узла сопротивления, реостата.

Благодаря высокому сопротивлению сплава, он применяется в следующих сферах:

  • термопаре нагревательной плитки в металлургии;
  • вентиляционной сушке промышленного типа;
  • деталях котла, теплообменнике;
  • электродах для сварочных работ;
  • проводах.

В бытовой сфере

В условиях домашнего быта нихром используется для пенопластовой и пенополистироловой резки. Как известно, дома резка этих материалов довольно затруднительна, так как от применения обычного ножа пенопласт может крошиться. Проволоку используют для изготовления специального станка, который работает на основе разогретой струны. Используя данное приспособление, можно самостоятельно делать различные заготовки из пенополистирола и пенопласта. Нихром – это конструкционный элемент в большинстве домашних агрегатов:

  • ТЭНе чайников, бойлеров, кипятильниках;
  • элементах фенов, плоек, утюгов;
  • свечах автомобиля, а также системе их нагрева;
  • электронных сигарах.

В медицине

Нихромовые нити необходимы в медицинской сфере, ведь они не способны вызвать аллергической реакции организма. Согласно исследованиям, порезы, которые были зашиты нихромовыми нитками, заживают гораздо быстрее остальных.

Ко всему прочему такие элементы нашли свое применение в пластическом направлении хирургии во время проведения внутриполостной операции.

В институтах фармакологии сплав является частью подогревающего приспособления для колбонагревателя.

Маркировка

У нихромовой проволоки не одна марка, поэтому каждый вид изделия имеет определенные качественные характеристики. Основные группы нихрома такие.

  1. Резисторный.
  2. Материал встречается в составе конструкции нагревательных элементов бытового и промышленного типа. Группа имеет высокие жаропрочные возможности.
  3. Группа нихрома, предназначенная для работы с завышенной температурой до 9 сотен градусов.

Проволока резисторной группы характеризуется диаметром 0,009-0,4 миллиметра.

Данный показатель для второй группы металла может составлять от 0,2 до 7,5 миллиметров. К «сородичам» проволоки сплава относят канталы и фехрали, что имеют вид хромированного сплава с железом и алюминием.

Этим материалам характерно высокое электросопротивление, устойчивость к температурным режимам до 1400 градусов по Цельсию. Несмотря на все вышеперечисленные преимущества, канталы и фехрали не так надежны, как нихром, но стоят намного дешевле.

Нихромовая продукция имеет разное процентное соотношение составных частей. К наиболее распространенным можно отнести такие.

  • Х20Н73ЮМ плавится вакуумно-индукционным способом и в качестве составных элементов содержит такие доли веществ: 20% хрома, 73% никеля, 3% алюминия, 1, 5% молибдена.
  • ХН70Ю–Н состоит из 20% хрома, 70% никеля, 3% алюминия, менее 0, 3% марганца, менее 1, 5% железа. Этот сплав часто используется для производства элементов, что являются составной частью нагревательных приборов.
  • ХН20ЮС применяют в промышленных печах с нагревательной функцией. В составе сплава по 20% хрома и никеля, 1% алюминия, а также 50% железа.

Покупая нихром, стоит брать во внимание на маркировку:

  • Н – категория нагревательных элементов;
  • С – используется в элементах сопротивления;
  • ТЭН – для бойлеров с трубчатым типом конструкции.

Как определить?

Внешне нихромовая проволока выглядит как многие другие изделия, поэтому каждому потребителю важно узнать, как отличить ее от другой. Главные отличительные черты стойкого к коррозии нихрома:

  • новый металл имеет белый окрас, а уже использованный темнеет;
  • магнитность проволоки минимальна либо полностью отсутствует;
  • нихром – довольно жесткий материал;
  • этот металл могут разрушить кислоты;
  • изделия не окисляются, если на них оказывает влияние повышенная температура.

Чтобы выбрать проволоку из нихромного сплава, потребуется правильно проанализировать ее номинальные эксплуатационные характеристики.

Для этого рассчитывают удельное сопротивление рабочего элемента по формуле R = ρ · l / S, где берется во внимание длина, площадь сечения.

Где взять?

Многих интересует, как и где достать нихром в домашних условиях. Существуют такие методы, позволяющие найти металл.

  1. Сделать заказ на нихромовую продукцию в компании, которая занимается его производством.
  2. Купить в специализированном либо хозяйственном магазине. Это может быть точка реализации радиодеталей, различных материалов и конструкторов.
  3. Купить у людей, которые занимаются реализацией радиодеталей и мелочевки из металла.
  4. В своем доме. Нихром есть в некоторых приборах, например, в спирали электроплиты.

При крупном заказе лучше воспользоваться первым вариантом, все остальные подойдут, если потребителю нужно немного нихромового сплава.

Чем можно заменить?

Выход из строя элемента нагрева различных бытовых приборов в настоящее время не редкость. Часто техника нуждается в смене рабочей спирали, что считается неотъемлемой частью электроплитки, утюга, чайника. В данном случае достойной альтернативой нихромовой проволоке считается нержавейка.

У данных материалов практически совпадает сопротивление. Однако стоит помнить, что нержавейка имеет низкие показатели устойчивости к процессу окисления. Чтобы заменить нихромовый сплав, можно воспользоваться оплеткой от старого шланга, где имеются армированные нержавеющие волокна. Нихром – это уникальный металл с высокими эксплуатационными характеристиками, поэтому он довольно востребован в настоящее время.

Где можно взять нихромовую проволоку смотрите далее.

Свойства нихромовой проволоки — Science Struck

Properties of Nichrome Wire

Нихром — это сплав, используемый в различных нагревательных элементах. Прочтите следующие разделы, чтобы узнать о свойствах этого сплава никеля и хрома.

Light Bulb

Нихром — это название, данное никель-хромовой резистивной проволоке. Это немагнитный сплав, который состоит из 80 процентов никеля и 20 процентов хрома по массе, и широко используется в нагревательных элементах из-за его относительно высокого удельного сопротивления.Из составляющих нихрома никель — это элемент с химическим символом Ni и атомным номером 28, тогда как хром — это элемент с символом Cr и атомным номером 24. Никель обычно представляет собой серебристо-белый блестящий металл, а хром — стальной. -серый и твердый металл. Сплав нихром имеет серебристо-серый цвет, устойчив к коррозии и имеет высокую температуру плавления.

Физические свойства нихрома

Хотели бы вы написать нам? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию.Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Предел прочности на разрыв для нихрома составляет 105 000 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм), а предел текучести составляет около 50 000 фунтов на квадратный дюйм. Ниже приведены некоторые другие физические свойства нихрома.

  • Удельное электрическое сопротивление при комнатной температуре: 1,0 x 10 -6 до 1,5 x 10 -6 Ом · м
  • Теплопроводность: 11,3 Вт / м o C
  • Магнитное притяжение: нет
  • Коэффициент теплового расширения (от 20 o C до 100 o C): 13.4 x 10 -6 / o C
  • Температурный коэффициент удельного сопротивления (от 25 o C до 100 o C): 100 ppm / o C
  • Удельный вес: 8,4
  • Плотность: 8400 кг / м 3
  • Точка плавления: 1400 o C
  • Удельная теплоемкость: 450 Дж / кг o C
  • Модуль упругости: 2,2 x 10 11

Использование нихрома

Используется в производстве взрывчатых веществ, фейерверков и керамики в качестве нагревательного элемента.Сплав очень полезен в процессе изготовления керамики, поскольку он может выдерживать высокие температуры, возникающие при обжиге глиняного предмета в печи. Он также используется в глушителях мотоциклов и в некоторых микробиологических лабораторных приборах. Присутствующий в проволоке хром при нагревании окисляется и образует защитный слой из оксида хрома. Сплав дорогой из-за высокого содержания никеля.

Он также используется в производстве специальных тонких пленок, которые идеально подходят для использования в гибридных сборках.Применение этих тонких пленок также распространяется на интегральные схемы в таких областях, как телекоммуникации, источники питания, приборы, военное и медицинское оборудование, где требуется низкий уровень шума и хорошее рассеивание мощности. Из-за своего относительно высокого удельного сопротивления и устойчивости к окислению при высоких температурах нихром используется в нагревательных элементах, встроенных в фены, электрические духовки и тостеры. Для таких целей провод обычно наматывают в катушки, которые при воздействии электрического тока выделяют тепло в результате своего высокого электрического сопротивления.

Нихром — очень полезный сплав из-за его свойств, и он нашел применение во многих инструментах, которые требуют высокого удельного сопротивления составляющего материала.

,

Помощь по контролю температуры! Плавка нихрома | Подземные форумы Vaping