Проволока и полоса FeCrAl и NiCr
Розничная цена
Рыночная цена
Вес
Инвентаризация
隐藏域元素占位
Проволока и полоса FeCrAl и NiCr
Категория:
Металлические электрические ТЭНы
- Description
-
Введение в электротермические сплавы Fe-Cr-Aluminium 1. Характеристики материала
1. Основные характеристики
Электротермический сплав железо-хром-алюминий представляет собой ферритовый сплав. Температура использования в атмосфере высокая, например, для электронагревательного сплава с высоким сопротивлением 0Cr27AI, MO2 максимальная температура использования составляет 1400 ℃, а при более высокой температуре использования срок службы относительно длительный. Благодаря высокой допустимой рабочей температуре и длительному сроку службы можно выбирать более высокую нагрузку на поверхность детали, что обеспечивает быстрый нагрев и экономию легированных материалов. Сплав имеет высокое удельное сопротивление. При проектировании компонентов выбор более крупных сплавов может продлить срок службы компонентов; Выбор более тонких сплавов позволяет уменьшить пространство, занимаемое компонентами.
(II) Антиокислительная и коррозионная стойкость
1. Антиокислительные свойства: Оксидная пленка Al2O₃, образующаяся на поверхности сплава железа, хрома и алюминия, имеет плотную структуру, хорошую адгезию к подложке, не подвержена рассыпанию и загрязнению. Кроме того, AI2O₃ имеет высокое удельное сопротивление и температуру плавления, что придает оксидной пленке отличную стойкость к окислению и хорошие противоуглерожные свойства.
2. Коррозионная стойкость: сплав железа, хрома и алюминия обладает хорошей коррозионной стойкостью в серосодержащей атмосфере и при загрязнении поверхности серосодержащими веществами.
3. Дефекты материала
1. Низкая прочность при высоких температурах. С повышением температуры пластичность увеличивается. При температуре выше 1000°C деталь будет медленно растягиваться и деформироваться под действием собственного веса.
2. После длительного использования при высоких температурах и охлаждения в печи зерна сплава увеличиваются, становятся хрупкими и не поддаются гибке в холодном состоянии.
3. Сплав железа, хрома и алюминия, содержащий молибден, является хрупким при переработке в детали, поэтому при эксплуатации следует проявлять особую осторожность.
Преимущества
Недостатки
Железо-хром-алюминий
Высокая термостойкость
Поверхностную нагрузку можно выбрать высокой, температура быстро повышается, а материал экономится.
Низкая прочность при высоких температурах
Деформация при высокой температуре.
Высокое удельное сопротивление
Выгодная конструкция и длительный срок службы
хрупкость
Становится хрупким после охлаждения, а молибденсодержащие материалы также хрупкие во время обработки.
Хорошие антиоксидантные свойства
Слой оксида алюминия не отслаивается и обладает хорошими противонауглероживающими свойствами.
Устойчивость к коррозии
Коррозионная стойкость к сернистой атмосфере и сульфидам
2. Ключевые моменты использования
1. Максимальная рабочая температура
Максимальная рабочая температура элемента относится к температуре поверхности элемента в сухом воздухе и не может основываться на температуре печи или нагреваемого объекта.
Фактическая температура печи ниже температуры нагревательного элемента, а разница температур варьируется в зависимости от конструкции печи сопротивления, метода теплопередачи и поверхностной нагрузки.
В случае открытого прямого теплового излучения температура электронагревательного элемента примерно на 100°С выше температуры печи; в случае встраиваемого или герметичного типа разница температур еще больше.
Когда температура электронагревательного элемента приближается к максимальной рабочей температуре или температура окисления достигает предела, степень окисления увеличивается, ухудшаются термостойкость и жаропрочность, элемент склонен к деформации и даже частичному разрушению и короткому замыканию, что сокращает срок службы.
Существуют различные марки электронагревательных сплавов с различным составом и техническими характеристиками, а также различными максимальными рабочими температурами.
Как правило, для деталей из сплава, работающих при самой высокой рабочей температуре, диаметр проволоки составляет не менее 3,0 мм, а толщина плоской ленты — не менее 2,0 мм.
Атмосфера в печи также влияет на максимальную рабочую температуру компонентов. Коррозионная атмосфера препятствует образованию защитной оксидной пленки и сокращает срок службы деталей.
(ii) Температурный коэффициент сопротивления
Сопротивление деталей электронагревательного сплава железо-хром-алюминий изменяется с ростом температуры, а величина изменения выражается температурным коэффициентом сопротивления.
Если температурный коэффициент сопротивления положительный, сопротивление увеличивается с ростом температуры; когда оно отрицательно, сопротивление уменьшается по мере повышения температуры.
Из-за различного состава сплавов содержание Cr и Al в железохромоалюминиевых сплавах высокое, а коэффициент изменения температуры относительно небольшой. Жаропрочный сплав 0Cr2AIMO2 имеет меньший отрицательный температурный коэффициент сопротивления.
При проектировании электронагревательных элементов за основу берется значение сопротивления (горячее сопротивление) при фактической температуре использования. Коэффициент поправки на температуру сопротивления Ct (Ct = Rt/R20, Rt — сопротивление при рабочей температуре, R20 — сопротивление при комнатной температуре) часто используется для выражения изменения температуры элемента сплава. Для расчета сопротивления рабочей температуры Rt необходимо сопротивление при комнатной температуре умножить на поправочный коэффициент Ct.
Алюминий в сплаве Fe-Cr-Al является основным элементом, повышающим удельное сопротивление. Хотя длительное использование при высокой температуре приведет к потере алюминия и снижению удельного сопротивления при комнатной температуре, коэффициент температурной коррекции Ct соответственно увеличивается, а удельное сопротивление остается практически неизменным в процессе фактического использования.
(III) Хрупкость
Пластичность готового железохромоалюминиевого электронагревательного сплава позволяет удовлетворить требования к намотке электронагревательных элементов на заводе.
Однако после длительного использования при высоких температурах свыше 900°С зерна сплава постепенно увеличиваются, а пластичность существенно снижается, что приводит к высокотемпературной хрупкости.
Чем выше температура, больше время и медленнее скорость охлаждения, тем сильнее охрупчивание после охлаждения, а охрупчивание крупногабаритных деталей более очевидно.
Избегайте столкновений и сильной вибрации во время использования. Не растягивайте и не сгибайте детали после остывания после использования при высокой температуре. Во время ремонта обращайтесь с ним осторожно. Если требуется выпрямление или гибка, перед продолжением работы нагрейте до 600–800 ℃. Оказывать поддержку во время установки.
(IV) Прочность при высоких температурах
Механические свойства сплавов изменяются с повышением температуры, а предел прочности при растяжении уменьшается с повышением температуры.
Например, предел прочности сплава 0Cr2AI при 900 ℃ составляет 34 Н/мм2, а предел ползучести — 2,5 Н/мм2; При температуре 1100 ℃ предел ползучести составляет 0,3 Н/мм2, и он легко деформируется при высокой температуре.
Прочность и сопротивление ползучести сплава никель-хром лучше, чем у сплава железо-хром-алюминий.
При проектировании железо-хромо-алюминиевых компонентов неправильный выбор параметров или неправильная установка и поддержка могут привести к разрушению компонента и короткому замыканию из-за высокотемпературной деформации, что повлияет на срок службы. Этот недостаток можно компенсировать, правильно определив форму и размеры деталей, а также расположение вспомогательных материалов.
3. Коррозионная стойкость
1. Воздух
При использовании сплава железа, хрома и алюминия при высокой температуре на воздухе на поверхности образуется оксидная пленка, защищающая сплав от дальнейшего окисления.
Ниже 800 ℃ оксидная пленка состоит из Fe2O₃, Cr2O₃ и Al2O₃; выше 1000℃ он в основном состоит из глинозема. Толщина оксидной пленки связана с жаростойкостью сплава.
Сплав железа, хрома и алюминия, производимый нашей компанией, перед выпуском с завода проходит термическую обработку, образующаяся оксидная пленка является загрязненной и имеет низкую коррозионную стойкость.
Предварительная оксидационная обработка деталей перед использованием позволяет создать более чистую оксидную пленку и продлить срок службы. Метод предварительного окисления заключается в нагревании деталей в сухом воздухе до температуры на 100–200 °C ниже максимальной температуры использования, например, сплав 0Cr2AI нагревают до 1050 °C и выдерживают в тепле в течение 7–10 часов, а затем медленно охлаждают в печи.
(ii) Другие атмосферы
1. Углеродистый газ, содержащий углерод, восстановительная атмосфера науглероживания: Когда температура не слишком высока, оксидная пленка на поверхности компонента может предотвратить науглероживание; выше 1100℃ стабильность компонента снижается и он может взорваться. Полное окисление деталей перед использованием или покрытие их слоем высокотемпературной неорганической глазури и регулярное повторное окисление могут продлить срок их службы. В печи науглероживания напряжение можно снизить, чтобы предотвратить накопление углерода на оставшейся части кирпича детали и возникновение короткого замыкания.
2. Галогенная атмосфера: нагревательные элементы из сплава железа, хрома и алюминия нельзя использовать в атмосфере, содержащей галогены или другие соединения. Следы галогенных элементов также могут серьезно разъедать элементы. При изготовлении элементов следует избегать контакта с руками.
3. Серосодержащая атмосфера: железо-хромо-алюминиевые сплавы относительно стабильны в серосодержащих атмосферах, но их срок службы сокращается в серосодержащих восстановительных атмосферах.
4. Атмосфера водорода и азота: чистый водород безвреден для электронагревательных элементов из железа, хрома и алюминия, а газ, образующийся при разложении аммиака, не оказывает на них никакого воздействия, но его смешивание с компонентами аммиака сократит срок службы. Срок службы сплава железа, хрома и алюминия, подвергающегося непосредственному воздействию азота, ниже, чем на воздухе. Предварительная окислительная обработка может сделать его стабильным при высоких температурах в чистом азоте.
5. Атмосфера, содержащая водяной пар: Водяной пар влияет на образование защитной оксидной пленки на поверхности железо-хромо-алюминиевых компонентов и сокращает срок службы компонентов.
6. Соли и оксиды: Когда компоненты электронагревательного сплава железо-хром-алюминий вступают в контакт с различными солями и оксидами, защитный слой оксида поверхности будет разрушен, что повлияет на срок службы.
7. Эмаль и глазурь: вредные соединения в эмали и глазури влияют на срок службы железо-хромо-алюминиевых компонентов.
8. Расплавленный металл и оксиды металлов: Часть расплавленного металла и паров металла будут реагировать с электронагревательным сплавом железо-хром-алюминий и растворять компоненты. Пятна оксида железа будут препятствовать образованию оксидной пленки, а оксид свинца будет осаждаться в более холодных частях печи и вызывать коррозию компонентов.
9. Огнестойкие материалы: При использовании деталей электронагревательных элементов из сплава железа, хрома и алюминия следует обращать внимание на детали, контактирующие с огнестойкими материалами. Огнестойкие материалы, содержащие оксид алюминия или оксид магния, или содержание оксида алюминия более
45% глиняного огнеупорного кирпича, снизить содержание SiO2 и щелочных оксидов, избегать использования жидкого стекла в качестве клея, избегать контакта с шерстью и шлаком. При высоких температурах опорный материал должен иметь достаточное сопротивление изоляции, чтобы предотвратить повреждение компонента из-за чрезмерного тока утечки.
4. Меры предосторожности при использовании и срок службы
Меры предосторожности при использовании Высокотемпературная деформация и хрупкость
. Низкая прочность при высоких температурах, легкая деформация при температурах свыше 1000 ℃, необходимо оптимизировать опорную структуру.
. После длительного использования зерна грубеют и становятся ломкими. Гибка в холодном состоянии запрещена. Ремонт требует нагрева до 600-800℃. Руководство по экологической пригодности
Тип среды
Рекомендации по применимости
Углеродсодержащая/цементирующая атмосфера
Предварительная окислительная обработка + поверхностное глазурование, температура ≤ 1100℃
Кислород/Вакуум
Запрещено (можно использовать кратковременно при низком вакууме и низкой температуре)
Содержит серу/водород/азот
Применимо (азот необходимо предварительно окислить)
Пар/Соли
Избегайте контакта с легко корродирующими компонентами.
Использовать температурную спецификацию
. Температура компонента ≠ температура печи. Фактическая разница температур зависит от конструкции печи (например, разница температур открытой печи составляет около 100°C). . Рекомендуемый диаметр проволоки ≥3,0 мм, толщина плоской ленты ≥2,0 мм (подробности см. в таблице соответствия модели и температуры).
Выбор огнестойких материалов
· Отдавайте предпочтение материалам на основе AI2O₃ или MgO (содержание AI2O₃ > 45%) и избегайте материалов, содержащих SiO2/Fe2O₃.
Срок службы
Срок службы электронагревательного сплава Fe-Cr-Al зависит от многих факторов, включая состав сплава, примеси, добавленные элементы, условия и методы использования, в том числе атмосфера печи, материал подложки, температура использования, поверхностная нагрузка, рассеивание тепла, частота нагрева и охлаждения, метод эксплуатации, а также конструкция и монтаж компонентов.
Выбор более крупной легированной проволоки может увеличить содержание алюминия на единицу площади поверхности и продлить срок службы компонента; Уменьшение поверхностной нагрузки может снизить температуру легированной проволоки и продлить срок ее службы.
Качество сплавов для электронагревательных приборов на основе железа, хрома, алюминия и никеля, производимых нашей компанией, измеряется путем ускоренных испытаний на долговечность в соответствии с действующим национальным стандартом (GB1234-95). Данный метод испытаний является более строгим, чем реальные условия эксплуатации, и может лишь отражать антиокислительные свойства продукта, но не может отражать фактический срок службы компонентов. Если в процессе эксплуатации срок службы существенно сокращается, необходим комплексный анализ материала сплава и других влияющих факторов.
Стратегия оптимизации жизни
1. Выбор спецификации: отдайте приоритет большому диаметру проволоки/толстой плоской полосе для увеличения содержания алюминия в единице продукции.
2. Предварительная окислительная обработка: выдерживать при температуре 1050 ℃ в течение 7–10 часов для укрепления пленки Al2O₃.
3. Контроль нагрузки: Рационально проектируйте поверхностную нагрузку, чтобы избежать ускоренного окисления из-за перегрева.
4. Установка и обслуживание: обращайтесь с осторожностью и регулярно проверяйте опорную конструкцию, чтобы избежать повреждений из-за вибрации.
4. Стандарты обеспечения качества и тестирования
Сертификация по национальному стандарту: строго следуйте GB1234-95 и пройдите ускоренное испытание на долговечность (циклическое испытание с образцом проволоки 0,8 мм).
Фактический срок службы: На него влияют многие факторы, такие как условия работы и монтажа; рекомендуется регулярно проверять и оптимизировать условия использования (см. Таблицу 5 для сравнения предела ползучести при высоких температурах).
V. Применимые области
Промышленные электропечи, оборудование для термообработки, керамические печи, цементационные печи и другие высокотемпературные установки. Если вам нужны индивидуальные решения, свяжитесь с технической командой.
6. Доступный диапазон спецификаций, состояние поверхности и отклонение размеров
(1) Удельное сопротивление провода вокруг вала
Φ> 0,05--0,12 мм±8%
Φ>0,12-0,17 мм ±7%
Φ>0,17-0,32 мм±6% Φ>0,32-1,0 мм ±5% Материал холоднокатаной легированной полосы±5%
(2) Диапазон технических характеристик и состояние поверхности:
разнообразие
Диапазон технических характеристик (мм)
Состояние поверхности
Холоднотянутая легированная проволока
1,0-10,0
Окислительный отжиг
Горячекатаный диск из сплава
8.0~§12.0
Холоднокатаная легированная полоса
Толщина 0,1~3,5 Ширина 5,0~200,0
Окислительный отжиг
Горячекатаная легированная полоса
Толщина 3,0~6,0 Ширина 12,0~60,0
Яркая нить на стержне
§0.07~§1.0
Светлый отжиг
Яркий плоский провод
Толщина 0,05~1,5 Ширина 0,5~6,0
Светлый отжиг
. Светлый отжиг: сплав отжигается под защитой газообразного продукта разложения аммиака и поставляется в мягком состоянии.
. Окислительный отжиг: сплав отжигается на воздухе и поставляется в белом или оксидированном цвете. . Полосы обычно поставляются в отожженном оксидированном цвете, если не указано иное.
(3) Отклонение размеров: холоднотянутая легированная проволока
Диаметр (мм)
Допустимое отклонение (мм)
Диаметр (мм)
Допустимое отклонение (мм)
>0,05~0,10
±0,006
>1.00~3.00
±0,03
>0,10~0,20
±0,008
>3.00~5.50
±0,04
>0,20~0,30
±0,010
>5.50~7.50
±0,05
>0,30~0,50
±0,015
7.50~10.00
±0,08
>0,50~1,00
+0,02'-0,03
Таблица материалов холоднокатаной легированной ленты
Толщина (мм)
Допустимое отклонение (мм)
Допустимое отклонение (мм)
Ширина (мм)
Обрезанный край
Нет передовой кромки
0,1~0,18
±0,010
5.0~10.0
-0,6
>0,18~0,30
±0,015
>10,0~15,0
-0,4
-0,7
>0,30~0,50
±0,020
>15,0~20,0
-1
>0,50~0,70
-0.1
>20,0~30,0
-1.2
>0,70~1,00
±0,030
>30,0~40,0
-1.3
>1,00~1,20
-0,01
>40,0~60,0
-0,7
±1,0
>1,20~1,60
±0,040
>60,0~100
>1,60~2,20
±0,050
>100~150
1
±5,0
>2,20~3,50
±0,07
>150~200
Горячекатаная легированная полоса
Толщина (мм)
Допустимое отклонение (мм)
Толщина (мм)
Допустимое отклонение (мм)
3,5~5,0
±0,25
12~-60
+2.0'-1.0
>5.0~6.0
±0,30
Яркий плоский провод
Толщина (мм)
Допустимое отклонение (мм)
Толщина (мм)
Допустимое отклонение (мм)
0,05~0,10
±0,010
≤1.0
±0,08
>0,10~0,20
±0,015
>1,0~1,50
±0,10
>0,20~0,30
±0,020
>1,50~2,0
±0,12
>0,30~0,50
+0,020'-0,030
>2.0~3.0
±0,18
0,50~0,70
±0,030
>3.0~4.0
±0,20
>0,70~1,50
±0,040
>4.0~6.0
±0,28
Особое внимание: отклонение размера и сопротивление не могут быть удовлетворены одновременно.
Приложение: Краткая справочная таблица
. Таблица 1: Эксплуатационные параметры электронагревательного сплава железо-хром-алюминий
Бренд
1Cr13AI4
1Cr21AI4
0Cr21AI6
0Cr23AI5
0Cr25AI5
0Cr21AI6Nb
производительность
Основные химические компоненты%
Фе
допуск
допуск
допуск
допуск
допуск
допуск
Кр
12.0~15.0
17.0~21.0
19,0~22,0
20,5~23,5
23,0~26,0
21,0~26,0
ИИ
4.0~6.0
2.0~4.0
5.0~7.0
4.2~5.3
4,5~6,5
5.0~7.0
Повторно
Умеренный
Умеренный
Умеренный
Умеренный
Умеренный
Умеренный
Для
-
-
-
-
-
-
Кол-во
-
-
-
-
-
Сумма дополнения 0,5
Максимальная рабочая температура (℃)
950
1100
1250
1250
1250
1350
Удельное сопротивление ρ
1,25±0,05
1,23±0,05
1,42±0,05
1,35±0,05
1,42±0,05
1,45±0,05
Температура плавления (℃)
1450
1500
1500
1500
1500
1510
Сопротивление Температура
800℃
1.132
1.154
1.046
1.07
1.04
0,99
Поправочный коэффициент
1000℃
1.15
1.172
1.052
1.087
1.04
0,99
(Кт)
1200℃
-
-
1.058
1.084
1.047
0,99
Быстрая стоимость жизни
Температура (℃)
900
1050
1200
1250
1250
1350
Часы (ч)
≥80
≥80
≥80
≥80
≥80
≥80
плотность
7.4
7.35
7.16
7.25
7.15
7.1
Удлинение(%)
≥16
≥10
≥12
≥12
≥12
≥12
Теплопроводность
52.7
46.9
63.2
60.2
46.1
46.1
Удельная теплоемкость (20℃)
0,49
0,49
0,52
0,46
0,494
0,494
Коэффициент линейного расширения
15.4
13.5
14.7
15
16
16
Прочность на разрыв (МПа)
588~735
637~784
637~784
637~784
637~784
637~784
Число повторных изгибов (П/П)
≥5
≥5
≥5
≥5
≥5
≥5
Микроструктура
Феррит
Феррит
Феррит
Феррит
Феррит
Феррит
магнитный
магнитный
магнитный
магнитный
магнитный
магнитный
магнитный
. Таблица 2: Соотношение между диаметром/толщиной проволоки и максимальной температурой
Максимальная рабочая температура
Бренд
Диаметр (мм)
0Cr27AI7MO2
0Cr21AI6Nb
0Cr25AI5
0Cr23AI5
0Cr21AI6
1Cr21AI4
1Cr13AI4
0,15~0,40
-
-
900~1025
900~1025
900-1025
800~875
625~700
0,41-0,95
-
-
1025-1125
1025~1125
1025~1125
875~975
700~825
1.0~3.0
1225~1350
1175~1300
1125-1200
1125-1200
1125-1200
975-1050
825-900
>3.0
1400
1350
1250
1250
1250
1100
950
. Таблица 3: Рекомендации по пригодности атмосферы печи
Максимальная рабочая температура
Бренд
Атмосфера печи
0Cr27AI7MO2
0Cr21AI6Nb
0Cr25AI5
0Cr23AI5
0Cr21AI6
Сухой воздух
1400
1350
1350
1250
1300
Приливной воздух
1200
1150
1100
1050
1100
Водород
1400
1350
1300
1250
1300
Азот
980
950
900
900
900
Газ разложения аммиака
1200
1150
1100
1050
1100
Экзотермический газ 10CO, 15H2, 5CO2, 60N2,
1150
1150
1100
1050
1100
Эндотермические газы CO, 40H2, 40N2
1050
1050
1000
950
1000
. Температурный коэффициент сопротивления
Марка сплава
С p1
Температура ℃
20
100
200
300
400
500
OCr27AI7MO2
Кт
1
0,992
0,986
0,981
0,987
0,976
П1
1.53
1.518
1.509
1.501
1.496
1.493
0Cr21AI6Nb
Кт
1
0,997
0,996
0,994
0,991
0,99
П1
1.45
1.446
1.444
1.441
1.437
1.436
0Cr25AI5
Кт
1
1.002
1.005
1.008
1.013
1.021
П1
1.42
1.423
1.427
1.431
1.438
1.45
0Cr23AI5
Кт
1
1.002
1.007
1.014
1.024
1.036
П1
1.35
1.353
1.359
1.369
1.382
1.399
0Cr21AI6
Кт
1
1
1.002
1.006
1.011
1.02
П1
1.42
1.42
1.423
1.429
1.436
0.352777778
1Cr21AI4
Кт
1
1:011
1.025
1.042
1.061
1.058
П1
1.23
1.244
1.261
1.282
1.305
1.301
1Cr13AI4
Кт
1
1.005
1.014
1.028
1.044
1.064
П1
1.25
1.256
1.268
1.285
1.305
1.33
Рисунок 1-4: Структура оксидной пленки, случай коррозии и пример установки компонента
Предыдущая страница
Следующий
Задать вопрос
Если вы заинтересованы в нашей продукции, оставьте свой адрес электронной почты, и мы поговорим с вами как можно скорее, спасибо!