Fio nicromo: características e aplicações

A tecnologia moderna coloca sérias demandas emindicadores de conformidade dos seus materiais compósitos com as condições reais de trabalho. Uma das ligas de alta tecnologia é o nicrómio. O fio e os dispositivos que o contêm são resistentes a condições operacionais agressivas.

História da descoberta

A liga é um composto de níquel com cromo, com variações na adição de ferro, manganês, alumínio e silício.

Inicialmente, teve duas formas de origem.As raízes estão na pesquisa científica sobre a liga de metais e na modificação de suas propriedades. Ni e Cr são constituintes de aços de alta qualidade resistentes à corrosão e ao calor.

Foi descoberto como uma liga de níquel-cromo de dois componentes em 1906 nos Estados Unidos. Hoje, várias modificações são usadas, incluindo aquelas à base de ferro de três componentes.

Propriedades Básicas

O material para equipamentos de aquecimento modernos para uso doméstico e industrial é, sem dúvida, fio de nicromo. Suas propriedades atendem aos mais elevados requisitos tecnológicos.

1. Resistência elétrica específica: entre 1100-1400 Ohm * m.
2. O ponto de fusão é de cerca de 1400˚С, quepermite operar em 800-1100˚С. O valor máximo permitido para o trabalho depende da composição. Portanto, o teor de ferro o reduz para 850-900˚С, para um componente puro de dois componentes é igual a 1100˚С.
3. Densidade: 8.000-8500 kg / m³.
4. Alta resistência (σ_em= 650-700 MPa); indicadores são preservados em um ambiente agressivo ácido e temperaturas significativas.
5. A boa ductilidade, juntamente com dureza indicativa, permite enrolar e estirar.

Características distintivas

Entre os elétricos mais exigidosprodutos no mercado - fio de nicrómio. A resistência específica deste componente da tecnologia de aquecimento elétrico é extremamente alta, o que permite que seja muito procurado.

Uma característica importante do metal é a durabilidadeà oxidação a alta temperatura em condições normais e agressivas. O cromo desempenha um papel fundamental aqui. O elemento forma um filme de óxido correspondente na superfície, que desempenha uma função protetora. Também é responsável pela cor escura correspondente do material, que é substituída por um cinza-branco característico na remoção mecânica da camada oxidada.

Deve-se notar que o contato direto com ácidos ainda o destrói, ainda mais do que o tungstênio resistente à corrosão.

A liga de dois componentes não é magnética. Eles surgem por suas modificações multicomponentes, mas têm indicadores enfraquecidos.

O fio de nicromo é rígido e não se presta a uma simples influência forte.

Sistematizamos informações sobre como identificar um fio de nicrômio, principalmente, como distingui-lo de materiais externamente semelhantes:

1. A cor branca do novo metal, a cor escura do anteriormente desenvolvido.
2. Magnetismo negativo ou mínimo.
3. Rigidez.
4. Destruição por ácidos, resistência à oxidação sob a influência de altas temperaturas.

Nomenclatura de marca

As marcas existentes diferem na composição, representam a gama de ligas de nicrômio. O fio tem ampla utilização, que é determinada pelas propriedades individuais de cada um.

• Grupo 1 - material do resistor: Kh20N80, Kh20N73YUM-VI, N80HYUD-VI, Kh15N60.
• Grupo 2 - metal para elementos de aquecimento para uso doméstico e industrial com características de resistência ao calor aumentadas: Kh20N80-N-VI, Kh15N60-N, KhN70Yu-N, Kh20N80-N, KhN20YuS.
• Grupo 3 - para operação em temperaturas de até 900˚С: Н50К10, Х25Н20.

Nesse caso, o diâmetro do fio de nicrômio do primeiro grupo é de 0,009-0,4 mm, e do segundo - 0,2-7,5 mm.

Kantals ou Fehrali são "Membros"ligas de cromo, alumínio e ferro. Eles também são caracterizados por alta resistência elétrica, resistência ao calor na faixa de 1250-1400˚С, mas menos confiabilidade, embora de baixo custo (Kh23Yu5, Kh13Yu4, Kh23Yu5T, Kh27Yu5T, Kh15Yu5)

Decodificando selos

As propriedades e a finalidade dos produtos de nicromo são determinadas por sua composição química. Vamos considerar os principais.

• Kh20N73YUM-VI: cromo - 20%, níquel - 73%, alumínio - 3%, molibdênio - 1,5%, manganês - até 0,3%, titânio - até 0,05%, ferro - 2%, carbono - até 0,05%; fundido usando o método de indução a vácuo;
• KhN70Yu-N: Cr - 27%, Ni - 70%, Al - 3%, Mn - até 0,3%, Cs - até 0,03%, Ba - até 0,1%, Fe - até 1,5% , C - até 0,1%; destinado a elementos de aquecimento elétrico;
• ХН20ЮС: Cr - 20%, Ni - 20%, Al - 1%, Zn - até 0,2%, Ca - até 0,1%, Si - 2,5%, Fe - 50%, C - até 0, 08% - para aquecedores de fornos industriais.

Tipos de produtos

A escolha de qualquer liga caracterizada porcaracterísticas tecnológicas e mecânicas de alta qualidade, devem ser razoáveis ​​e regulamentadas. Principalmente quando se trata de alto custo. Um material tão caro e de alta tecnologia é o fio de nicromo. GOST 8803-89, 12766.1-90, 12766.3-90, 12766.4-90 define os requisitos, marcação e recursos do aplicativo. De acordo com as normas e dependendo do tipo, o metal é apresentado à venda na forma de arame ou tiras, cuja escolha depende do diâmetro, seção, comprimento e características de uso.

Os produtos laminados correspondentes são o ponto de partida para a produção industrial de zigue-zagues de fita e espirais de arame.

Parâmetros técnicos

Ao escolher produtos de nicromo, é importante considerar os seguintes recursos:

• resistividade nominal;
• diâmetro, seção e peso;
• resistência real e limites de temperatura de operação dependendo dos parâmetros físicos.

Os valores nominais da principal característica paramétrica são determinados por GOST e dependem da marca e composição.

O diâmetro do fio de nicromo determina sua seção transversal, peso da bobina e a resistência objetiva correspondente.

Assim, o peso do fio (nicrómio) por 100 metros de produto é diretamente proporcional às suas dimensões, e o diâmetro e a área da seção transversal são inversamente proporcionais à resistência real.

A temperatura de operação depende não só da composição química, mas também das características paramétricas.

O diâmetro do fio produzido pelos fabricantes é apresentado na faixa de 0,05-12 mm, e o diâmetro da fita - 0,15-3,2 mm.

Aplicação

A qualidade sempre justifica o custo.O mesmo se aplica à liga de nicrômio. Fios e tiras feitos deste material são amplamente usados ​​em áreas onde nenhum outro metal poderia substituí-los. Alta resistência elétrica, resistência à oxidação, características mecânicas de alta qualidade, inclusive para meios agressivos, condições de trabalho de alta temperatura - tudo isso permite que seja usado em vários campos.

Na industria:

• Termopares de fornos de aquecimento elétrico metalúrgico.
• Elementos estruturais para equipamentos de fundição de metais por indução.
• Secadores de ventilação industrial.
• Detalhes de caldeiras e trocadores de calor.
• Engenharia elétrica: resistores e reostatos.
• Alguns eletrodos de soldagem.
• Fios elétricos sólidos e trançados.

É o principal elemento estrutural para todos os eletrodomésticos modernos:

• Elementos de aquecimento em chaleiras elétricas, caldeiras, caldeiras, aquecedores.
• Elementos de aquecimento em secadores de cabelo, ferros de frisar, ferros de engomar.
• Velas para automóveis e sistemas de aquecimento.
• E-Sigs.

Talvez o preço seja a única desvantagem do materialnicromo. O fio de níquel-cromo de dois componentes será mais caro. O teor de ferro e a diminuição da quantidade de níquel, por sua vez, regulam um custo menor, mas não oferecem as mesmas oportunidades do Kh20N80. A escolha depende de suas necessidades técnicas.

Escolher produtos de nicrómio é relevanteoperar com informações sobre a composição química da marca de interesse, sua condutividade elétrica e resistência, características físicas do diâmetro, seção, comprimento. É importante estar interessado na documentação de conformidade, bem como ser capaz de distinguir visualmente a liga de seus “concorrentes”. O material selecionado corretamente é a chave para a confiabilidade do equipamento e da tecnologia de seu uso.