Фехраль виды, свойства, марки, общие сведения

Свойства фехраля

Завершенное изделие имеет следующие свойства:

Электрическое сопротивление фехраля больше если сравнивать с подобными поделками.
Из-за большой концентрации железа, материал наделен свойством магнитности.
Удельное сопротивление сплава может достигать значение 1,3 Ом·мм?/м, что дает возможность применять его высоконагреваемых производственных сферах.
Стойкость к окислительным процессам.
Температура плавления – 1450 °C.
Сплав выдержит энергичные нагрузки механического свойства, стоек к деформациям.
Удельная плотность намного меньше если сравнивать с другими компонентами (7300 кг/м?).

Основные плюсы и минусы нихрома

Расскажем про плюсы изделий, которые были сделаны на основании нихрома. Они схожи с фехралем, однако есть определенные отличия.

Способен хорошо применяться в высоконагревательных средах.
Благодаря составу элементов, продукция спокойно выдержит несколько циклов процедуры нагревания.
Очень высокая пластичность дает возможность применять материал без дополнительного нагревания.
Максимальное значение сопротивления к электрике – 1,1 Ом?мм?/м.
Структура элемента имеет элементы, которые мало склонны к окислительным процессам.
Температура работы равняется 1100 °C. Если же главный элемент железо, то значение уменьшается до 800 °C.
Потому как в составе содержится очень мало железа или оно как таковой отсутствует, то функция магнитности практически нулевая.
Большой прочностный запас позволяет нихрому держать воздействие кислотно-агрессивной среды.

Основной минус основы в том, что она элитная в изготовлении. Есть довольно недорогие варианты, к примеру, фехраль.

Лазерный дальномер — рулетка, линейка для работы в помещениях и на местности

Также изделие обладает большой плотностью (8500 кг/м3), что проявляется на его тепловыводимости. Если сравнивать с фехралевым комплектом, оно намного ниже.

Проведем сравнительный анализ 2-ух основ

Что такое нихром-проволока

Нихром – это сплав, включающий в себя всего два компонента. Его создают из нихрома и никеля, а добавки составляют всего 1% из общей массы. В качестве примесей для улучшения технических характеристик и свойств проволоки могут быть использованы чистое железо, медь, марганец, кремний, титан, углерод.

Уникальные свойства сплава, полученного путем соединения хрома и никеля, открыл физик-изобретатель из США Альбер Марш в 1905 году. Точнее – открытие было сделано им гораздо раньше, но патент на него ученый получил только в 1905.

В ходе лабораторных испытаний Марш обнаружил, что нихром обладает целым рядом уникальных характеристик и преимуществ перед аналогами. Материал был способен выдерживать максимально высокие температуры нагрева длительное время, обладал достаточным уровнем сопротивления, не окислялся и сохранял заданную ему изначально форму. Это означало, что его можно использовать в качестве элементов для нагревательных приборов любого масштаба и мощности.

Вскоре после оформления патента Альберт Маш получил разрешение на промышленное производство нихром-проволоки, резисторов, узлов сопротивления для нагревательных проборов, в результате чего началась абсолютно новая эпоха в истории электрики в целом. Приборы стали более долговечными, безопасными, а на их стоимости это, практически, не отразилось, так как изготовление сплава не требовало серьезных финансовых затрат от производителя.

Химический состав

Стеллиты включают в качестве основных компонентов W, Ni, Mo, Co либо Cr. Доля данных элементов определяется типом сплава. Общей особенностью всех видов является отсутствие железа либо низкое содержание (до 20%) и присутствие углерода. Последний применяется по тому же принципу, что и в высококачественной стали: за счет формирования кристаллической решетки карбидов он обеспечивает твердость сплава. Таким образом, путем варьирования количества углерода меняют свойства материала. Прочие параметры (твердость, магнитные свойства, износостойкость и т. д.) также определяются составом.

Основные элементы представлены Co (47 – 62 либо 30 – 55%), Cr (27 – 33 либо 20 – 35 %), W (4 – 17 либо 9 – 15%), Fe (менее 5%) C (1 – 2,5 либо 1,3 – 2%).

Состав стеллитовых прутков регламентирован ГОСТ 21449-75.

ПР-ВЗК на кобальтовой основе (59,19%) включают 28–32% (28,5%) Cr, 4–5% (4,67%) W, 2–2,7% (2,43%) Si, 2% Fe, 1–1,3% (1,46%) C, 0,5–2% Ni 0,07% S, 0,03% P.
ПР-ВЗК-Р на той же основе включает то же количество Cr, 7–11% W, 3% Fe, 1,6–2% C, 1,2–1,5% Si, 0,1–2% Ni, 0,3–0,6% Mn, 0,02–0,3% Sb, 0,07% S, 0,02% P.
В ВК2 входит 47–53% Co, 27–33% Cr, 13–17% W, 2–3% Ni, 1–2% Si, 1–1,5% Mn, 1,8–2,5% С, 2% Fe.
Состав ВК3 представлен 58–62% Co, 28–32% Cr, 4–5% W, 2–3% Ni, 2,5–2,8% Si, 2% Fe, 1–1,5% C.
КВ5Х30 включает 58–62% Co, 28–32% Cr, 4,5–5% W, 2–4% Fe, 1–1,5% C, 1–2% Si и столько же Ni. Еще 1,5% составляют примеси.
Cтеллит 6 включает Cr (28% массы), W (4,5%), C (1,2%), а также Co и Fe, Mo, Ni, Si, Mn.
Тип 1 отличается значительной долей первичных карбидов. В него входит 30% Cr, 13% W, 2,5% C, а также Ni, Fe, Mo, Si, Mn.
Тип 12 на Co основе характеризуется большими долей W и содержанием карбидов. Его состав представлен 29% Cr, 8,5% W, 1,8% C и теми же дополнительными компонентами.
Тип 21 на той же основе включает легированную матрицу, представленную преимущественно Cr и Mn, помимо Co. Распределение и особенности карбидов определяются историей обработки, а, следовательно, и свойства. В любом случае их доля низка. Состав данного типа сплава представлен 27% Cr, 2,5% Ni, 5,5% Mo, 1,5% Fe, а также C, Si, B, Mn.
ПР-С27 Сормайт на основе Ni и Fe включает 25–28% (25–31% либо 13–17,5% по другим данным) Cr, 3,3–4,5% (2,5–3,3% либо 1,5–2%) C, 3% Fe, 1,5–2% (3–5% либо 1,3–2,2%) Ni, 1–2% (2,8–4,2% либо 1,5–2,2%) Si, 1–1,5% Mn, 0,2–0,4% (отсутствует) W, 0,08–0,12% Mo, 0,07% S, 0,02% P.

Стеллен имеет кобальтовую основу и включает 20–33% Cr, 4–19% W, 0,1–2,45% C, а также Ni, Fe, Si, Mn, Mo. В цельзит входит 41% Co, 26% Cr, 25% W, 4–6% Fe, 2–8% C. Смена отличается заменой Co на Ni. Его состав представлен 48% Ni, 30% Cr, 20% W, 2% C.

Следует отметить, что существует множество прочих аналогичных сплавов, где кобальт заменен никелем.

Сфера применения фехраля и нихрома

Нихром считается очень даже прочным сплавом. Это сыграло большую роль для изготовления разного диаметра спиралей и проволок. А также из нихрома изготавливают прутки, нихромовые нити, ленты, листы, полосы.

Благодаря высокой жаростойкости, допустимо использовать нихромовые сплавы в производстве нагревательных приборов.

Нихром сохраняет свои ключевые физические свойства даже при сильных колебаниях температуры, что дает возможность применять сплав достаточно широко.

Из нихрома и фехраля изготовляют трубчатые элементы нагревания. Работать с этими сплавами можно при предельной температуре 1400 °С и 1500 °С соответственно. Поэтому эти сплавы можно применять при производстве элементов реостатов и проволочных резисторов.

Фехраль и нихром применяют в похожих сферах, несмотря на их разный состав и отличительные характеристики.

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.

Химический состав основных марок нихрома и фехраля

Нихром

Базовый химический состав нихрома содержит около 55-80% никеля (Ni), 13-23% хрома (Cr), до 1,5 марганца (Mn), плюс незначительное количество примесей. Разделяют два типа нихромов – нежелезистый (в котором присутствует не более 1,5% железа) и железистый (содержащий до 75% никеля, 13-18% хрома и до 5-6% железа).

Нихром марок Х20Н80 (Х20Н80-Н) и Х15Н60 (Х15Н60-Н) Популярная марка нихрома Х20Н80 относится к нежелезистому типу, и в соответствии с ГОСТ 10994-74 имеет в своем составе 20-23% хрома (Cr), 75-80% никеля (Ni). Остальную часть сплава Х20Н80 занимают до 1,5% железа (Fe), до 0,9-1,5% кремния (Si), до 0,7% марганца (Mn), менее 0,3% титана (Ti), 0,2% алюминия (Al) и 0,1% углерода (C), плюс ничтожно малое количество фосфора (P) и серы (S). Марка нихрома Х15Н60 относится к железистому типу сплава и потому концентрация железа по ГОСТу в его составе достигает 5-6%, при 55-61% никеля (Ni) и 15-18% хрома (Cr).

Читать также: Круглошлифовальный станок 3б12 технические характеристики

В роли главного компонента нихрома выступает никель (Ni), которым определяются ключевые технологические свойства материала. В связи с этим, на основе марки Х20Н80 была создана «улучшенная» модификация сплава, для обозначения которой в конце буквенно-цифрового кода была добавлена буква «Н». Получилось Х20Н80-Н. В соответствии с ГОСТом объем хрома (Cr) в сплаве марки Х20Н80-Н остался прежним, а количество никеля (Ni) немного увеличилось за счет сокращения объема остальных компонентов, плюс было добавлено 0,2-0,5 циркония (Zr). Марку нихрома Х15Н60-Н создали точно по такому же принципу.

Фехраль

В базовой компоновке химических элементов фехраль содержит до 70-72% железа (Fe), 12-27 % хрома (Cr), 3,5-6% алюминия (Al), до 1% кремния (Si), 0,7% марганца (Mn), плюс незначительное количество легирующих добавок в виде циркония (Zr) и титана (Ti). Фехраль имеет множество марок, как отечественных, так и международных, позволяющих подобрать оптимальный сплав под самые разные цели и условия эксплуатации.

Фехраль марок Х23Ю5Т, Х27Ю5Т, Х15Ю5 Рынок России и СНГ сегодня ориентирован на фехраль трех отечественных марок: Х23Ю5Т, Х27Ю5Т и Х15Ю5, демонстрирующих стабильность физических характеристик при высоких температурах, в том числе и в агрессивных средах. В число наиболее востребованных марок входит фехраль Х23Ю5Т (зарубежные аналоги Kanthal A-1, GSSY). В соответствии с ГОСТ 10994-74 сплав марки Х23Ю5Т содержит около 70% железа (Fe), 22-24% хрома (Cr) и 5-5,8% алюминия (Al). В оставшуюся часть входят до 0,6% никеля (Ni), до 0,5% титана (Ti), кремния (Si) и углерода (C), до 0,3% марганца (Mn), а также крайне небольшое количество кальция (Ca), церия (Ce), фосфора (P) и серы (S).

Фехраль марки Х15Ю5 (зарубежный аналог Aluchrom W) отличается повышенным содержанием железа (до 77-78%) и уменьшенным объемом хрома (13,5-15,5%), что делает сплав более прочным и менее хрупким. Остальные химические элементы содержатся в сплаве Х15Ю5 в пределах традиционных для фехралей пропорций: 4,5-5,8% алюминия (Al), до 0,6-0,7% кремния (Si), никеля (Ni), марганца (Mn), титана (Ti), плюс сотые доли процента фосфора (P), серы (S), углерода (C), кальция (Ca) и церия (Ce). Следует также упомянуть фехраль марки Х27Ю5Т со сравнительно высокой концентрацией хрома (до 28%), который редко сегодня выпускается и постепенно замещается более современными аналогами.

Как отличаются нихром и фехраль?

Рассмотрим параметры каждого сплава и опередим, что же лучше – фехраль или нихром.

Фехраль имеет удельным сопротивлением: 1,3 Ом?мм?/м против 1,1 Ом?мм?/м. Это значит, что он намного более стоек к электричеству если сравнивать с нихромом.
Удельная плотность нихромового состава принимает очень высокое значение если сравнивать с фехралевыми элементами: 8500 кг/м 3 против 7300 кг/м?. Исходя из этого, фехраль намного более продуктивен в изготовлении.
Соединения с большой концентрацией нихрома намного более пластичны. Это дает возможность применять его для создания эластичных и эластичных изделий В ТЕНАХ;
Сопротивление большим температурам у фехралевого элемента выше, а это означает для товарного производства он более востребован.
Нихромовая база выдерживает циклический процесс нагревания, тогда как фехраль рушиться после первых запусков.
Наличие железа и алюминия в структуре фехраля, выполняет его слабоустойчивым к окислительным процессам. Замена обладает очень высокой стойкостью.
Стоимость изготовления фехраля во много раз меньше, чем нихрома. Это можно объяснить тем фактом, что первый элемент имеет алюминий, цена которого намного меньше никеля. Аналогичным образом, многие предприятия промышленности переходят на применение фехраля в конечных продуктах.

Применяя сказанную выше информацию, становится понятно, почему фехралевые основы понемногу вытесняет нихромовые основы.

В публикации было приведено описание сплава фехраль, который применяется в нагревательных бытовых приборах, а еще на производстве в промышлености. Рассказано о его плюсах и минусах, сфере использования и специфики материала.

Также был проведен сравнительный анализ между нихромом и фехралем. Перечислены стороны как слабые так и сильные каждого.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

О нагревателях и материалах для их производства

Нагреватель – это главный элемент печи, так как на него возложенная основная функция – нагрев. От его исправности и способности выдерживать большую температуру зависит работоспособность всей установки. К нагревателям выдвигается ряд требований. О них подробнее.

Нагревателям должны быть свойственны такие характеристики, как:

высокая жаростойкость – возможность оказывать сопротивление газовой коррозии в процессе нагрева до высоких температур;
достаточная жаропрочность – способность материала сохранять свою механическую прочность при нагреве.

Основные свойства материалов нагревателей

Материалы, используемые для производства нагревателей электропечей, должны иметь высокое удельное электрическое сопротивление. Именно от этой величины зависит способность элемента нагреваться. Если для изготовления нагревателя выбрать материал, омическое сопротивление которого меньше, то для достижения аналогичного результата длину его придется увеличить, а поперечное сечение уменьшить. Но, чаще всего, габаритные печи не позволяют установить элемент различных размеров. Также, стоит отметить, что от величины диаметра зависит срок службы нагревателя. Поэтому, в большинстве случаев, элементы нагрева изготавливаются из материалов с высоким электрическим сопротивлением, таких как:

нихром марок Х20Н80, Х15Н60;
фехраль марки Х23Ю5Т.

Эти хромоникелевые и железохромоалюминиевый сплавы относятся к прецизионным, которые отличаются высоким омическим сопротивление и другими характеристиками, необходимыми для получения качественных нагревателей.

При выборе материала для изготовления нагревателя учитывается и его температурный коэффициент электрического сопротивления. Лучше всего, если эта малая величина. Так как он является показателем того, насколько будет изменяться электрическое сопротивление материала в процессе нагрева. Если данный коэффициент велик, то включение печи и вывод её из холодного состояния проводится при пониженном напряжении, для чего необходимо использовать специальный понижающий трансформатор.

Очень важно, чтобы физические свойства материала нагревателя были постоянными. Например, если для его производства выбрать карборунд, то он через определенный период времени может изменить электрическое сопротивление, что приведет к усложнению процесса его эксплуатации

Для того чтобы стабилизировать данный параметр, возникнет необходимость в использовании многоступенчатого трансформатора с расширенным диапазоном напряжений

Для того чтобы стабилизировать данный параметр, возникнет необходимость в использовании многоступенчатого трансформатора с расширенным диапазоном напряжений.

Металлическим материалам, из которых производятся нагреватели, должны быть свойственны такие технологические параметры как пластичность и свариваемость, так как благодаря ним облегчается процесс изготовления нагревательных элементов сложных конфигураций. Для таких целей могут применяться и неметаллы. Неметаллический нагреватель прессуется или формируется.

Материалы для нагревателей

Наиболее часто для изготовления нагревателей используются прецизионные сплавы, обладающие высоким электрическим сопротивлением. К ним относятся хромоникелевые (нихром марок Х20Н80, Х20Н80-Н, Х15Н60, Х15Н60-Н) и железохромоалюминиевые (фераль марок Х23Ю5Т, Х27Ю5Т, Х23Ю5, Х15Ю5, Х15Н60Ю3, Х27Н70ЮЗ) сплавы.

Вышеперечисленным сплавам свойственны высокая жаропрочность и жаростойкость. Они способны нагреваться и работать при высоких температурах. Свойство жаропрочности обеспечиваются оксидной хромовой пленкой, которая образуется на поверхности материала. Её температура плавления выше, чем у сплава. Оксидная хромовая пленка предотвращает растрескивание элемента в процессе его нагрева и охлаждения.

Сравним основные сплавы для изготовления нагревателей – нихром и фераль, рассмотрев их достоинства и недостатки.

Применение проволоки из нихрома

Точное определение проволоки из нихрома даёт ГОСТ 12766.1-90, согласно которому она производится. Полный её сортамент включает следующие виды продукции:

для спиральных и других нагревателей открытого типа – для маркировки такой проволоки используют букву Н;
для трубчатых нагревателей – обозначают аббревиатурой ТЭН;
для резисторов – маркируются буквой С.

В зависимости от марки металла нихромовая проволока изготавливается диаметром от 0,4–3, до 0,1–7,5 мм. Маркировка этой продукции содержит следующую информацию в такой очерёдности:

диаметр;
марка сплава;
назначение;
ссылка на нормативный документ.

Отсутствие в маркировке обозначения сферы применения по умолчанию означает, что проволока предназначена для производства резисторов. Помимо проволоки, для изготовления нагревательных элементов (Н) и резисторов (С) используют ленту из нихрома, производство которой регламентирует ГОСТ 12766.2-90.

В зависимости от диаметра проволока из нихрома для промышленных потребителей поставляется намотанной на катушки, оправки или в мотках. Чтобы не задаваться вопросом, как определить, из нихрома проволока или нет, следует пользоваться услугами надёжного поставщика. Напоминаем, что нихром входит в число наиболее дорогостоящих сплавов. Поэтому не стоит приобретать такую продукцию в случайных местах.

При покупке нихромовой проволоки необходимо обращать внимание на целостность упаковки, которая в том числе предохраняет проволоку от спутывания. Отсутствие ярлыка на упаковке также даёт повод для сомнений, не позволяя определить, что в ней проволока из нихрома необходимой вам марки

Ошибки выбора нихромовой проволоки являются основной причиной раннего выхода из строя изготовленных из неё нагревательных элементов, поскольку они рассчитаны на разный температурный режим эксплуатации. При правильном выборе проволоки из нихрома гарантийный срок её использования в зависимости от диаметра составляет от 800 до 4 000 часов в непрерывном режиме эксплуатации. Величина этого показателя растёт по мере увеличения диаметра проволоки.

Как рассчитать нихромовую спираль

При необходимости рассчитать спираль достаточно просто. В качестве примера приведен расчет спирали из нихромовой проволоки диаметром 0,45 мм (такого диаметра в таблице нет) мощностью 600 Вт на напряжение 220 В. Все расчеты выполняются по закону Ома.

Сначала следует рассчитать ток, потребляемый спиралью.

I = P/U = 600/220 = 2,72 A

Для этого достаточно заданную мощность поделить на напряжение и получить величину тока, проходящего через спираль. Мощность в ваттах, напряжение в вольтах, результат в амперах. Все согласно системе СИ.

По известному теперь току рассчитать требуемое сопротивление спирали достаточно просто: R = U/I = 220/2,72 = 81 Ом

где ρ – удельное сопротивление проводника (для нихрома 1.0÷1.2 Ом•мм2/м), L — длина проводника в метрах, S – сечение проводника в квадратных миллиметрах. Для проводника диаметром 0,45 мм сечение составит 0,159 мм2.

Отсюда L = S * R / ρ = 0.159 * 81 / 1.1 = 1170 мм, или 11,7 м.

В общем, получается не столь уж сложный расчет. Да собственно и изготовление спирали не так уж и сложно, что, несомненно, является достоинством обычных нихромовых спиралей. Но это достоинство перекрывается множеством недостатков, присущих открытым спиралям.

Прежде всего, это достаточно высокая температура нагрева – 700…800˚C. Нагретая спираль имеет слабое красное свечение, случайное прикосновение к ней может причинить ожог. Кроме того возможно поражение электрическим током. Раскаленная спираль выжигает кислород воздуха, привлекает к себе пылинки, которые выгорая, дают весьма неприятный аромат.

Но главным недостатком открытых спиралей следует считать их высокую пожароопасность. Поэтому пожарная охрана попросту запрещает применение обогревателей с открытой спиралью. К таким обогревателям, прежде всего, относится, так называемый «козел», конструкцию которого можно посмотреть на видео.

Вот такой вот получился дикий «козел»: сделан он нарочито небрежно, просто, даже очень плохо. Пожара с таким обогревателем ждать придется недолго. Более совершенная конструкция подобного отопительного прибора показана на рисунке ниже.

Обогреватель типа ПЭТ 1 кВт, 220 В

Нетрудно видеть, что спираль закрыта металлическим кожухом, именно это предотвращает прикосновение к разогретым токоведущим частям. Пожароопасность такого устройства намного меньше, чем показанного на предыдущем видео.

Когда-то давно в СССР выпускались обогреватели-рефлекторы. В центре никелированного отражателя имелся керамический патрон, в который наподобие лампочки с цоколем E27, вворачивался нагреватель мощностью 500Вт. Пожароопасность такого рефлектора тоже очень высока. Ну, вот как-то не задумывались в те времена, к чему может привести использование таких обогревателей.

Обогреватель рефлекторного типа

Совершенно очевидно, что различные обогреватели с открытой спиралью можно, вопреки требованиям пожарной инспекции, использовать лишь под неусыпным присмотром: ушел из помещения – выключи обогреватель! Еще лучше просто отказаться от использования обогревателей подобного типа.

Проволока фехраль Х23Ю5Т

Самой востребованной среди проката данного сплава является проволока фехраль Х23Ю5Т. Она обладаем высоким показателем жаропрочности и жаростойкости. За счет этих характеристик, проволока Х23Ю5Т считается намного качественней и востребование, чем аналогичный прокат марок Х15Ю5, Х27Ю5Т и Х23Ю5. Поскольку цена на фехраль одинаковая, то производство последних практически остановлено.

Проволока фехраль Х23Ю5Т может производиться несколькими способами: прессование, прокатка или волочение.

В состав фехраля марки Х23Ю5Т входит: железо, 22-24% хрома, 5-6% алюминия, около 0,6% никеля.

Отличается данный сплав следующими свойствами:

высоким омическим сопротивлением;
малым температурным коэффициентом электросопротивления;
высокими антикоррозийными свойствами;
высокой жаростойкостью.

Значение максимальной рабочей температуры напрямую зависит от диаметра проволоки фехраль Х23Ю5Т – чем он больше, тем она выше.

Область применения фехраля – производство электронагревательных элементов для печей промышленного назначения, бытовых приборов, элементов омического сопротивления и другое. Продается проволока фехраль Х23Ю5Т кратно бухте или катушке.

Новый тип жаростойкого металла

Базовым металлом сплава выступает никель, его содержание находится в интервале 55 – 78%. Второй, основополагающий элемент – хром, занимающий в материале от 15 до 23%. Наиболее распространенные следующие легирующие добавки: алюминий, железо, марганец и кремний.

Основные преимущества нихрома перед другими тугоплавкими металлами состоят в следующем:

высокая жаростойкость, механические свойства не меняются при высоких температурах;

пластичность, обеспечивает возможность изготовления проволоки, лент из сплава;

простота обработки, изделия хорошо штампуются, свариваются;

высокая стойкость к коррозии;

нихром не магнитится.

Сплав можно по праву назвать усовершенствованным вариантом хромоникелевой жароупорной стали. Поверхность нихрома покрыта пленкой из окиси хрома. Ее высокая адгезия и более высокая, чем у металла, температура плавления позволяют материалу отлично выдерживать перепады температур: регулярные нагревы и остывания.

Величина тугоплавкости сплава напрямую связана с защитной пленкой оксида, следовательно, растет при увеличении содержания хрома. Улучшение тугоплавкости оксидной пленки дополнительно способствует росту коррозионной стойкости материала. Предел содержания хрома в сплаве обусловлен снижением обрабатываемости материала: при достижении 30%, холодная прокатка нихрома становится невозможной.

Температуры плавления стали

При определённых условиях твёрдые тела плавятся, то есть переходят в жидкое состояние. Каждое вещество делает это при определённой температуре.

Плавление — это процесс перехода вещества из твёрдого состояния в жидкое.
Температура плавления — это температура, при которой твёрдое кристаллическое вещество плавится, переходит в жидкое состояние. Обозначается t.

Физики используют определённую таблицу плавления и кристаллизации, которая приведена ниже:

Вещество	t,°C	Вещество	t,°C	Вещество	t,°C
Алюминий	660	Медь	1087	Спирт	— 115
Водень	— 256	Нафталин	80	Чугун	1200
Вольфрам	3387	Олово	232	Сталь	1400
Железо	1535	Парафин	55	Титан	1660
Золото	1065	Ртуть	— 39	Цинк	420

На основании таблицы можно смело сказать, что температура плавления стали равна 1400 °C.

Это интересно: Свойства стали — удельный вес, плотность кг см3 и другие

Производство

Проволока из фехраля изготавливается методом холодной протяжки без предварительного разогрева заготовок. Такой способ позволяет получить холоднотянутую проволоку, которая затем подвергается отжигу, что повышает ее мягкость.

Следующие этапы производства:

Поверхность протравливаются с целью очистки от грязи.
Проволока наматывается на катушки либо бухты.
Готовые изделия маркируются и упаковываются.
Продукция отгружается заказчику.

Нить вытягивается по специальной технологии с использованием энергоемкого и высокоточного оборудования, что повышает конечную стоимость тонкой, диаметром до 0,1 мм, проволоки.

Свойства фехраля

В сравнении с остальными металлическими сплавами фехраль обладает меньшей плотностью — не более 7210 кг/м3. Металл плавится при температуре в 1500 градусов и значительно увеличивается в размерах при нагревании. Магнитен за счет большой доли железа в составе, обладает коэффициентом линейного расширения, равным 0,000015 1/K.

Основное свойство, характеризующее сплавы и проволоку из фехраля, это сопротивление электричеству, равное 1,39 мкОм*м. Благодаря данному параметру сплав широко применяется для создания различных нагревательных элементов.

Фехралю присущи определенные антикоррозионные свойства: он устойчив к окислению даже при воздействии серных соединений, что немаловажно для металлургической промышленности. По твердости сплав фехраля сопоставим с малоуглеродистой сталью. Параметр колеблется от 20 до 25 единиц по шкале Роквелла

Низкая прочность на разрыв — около 735 МПа — приводит к снижению пластичности. Для большинства марок проволоки удлинение на растяжение не превышает 16 %. Хрупкость проволоки во многом зависит от данных свойств. По этой причине фехралевые спирали наматываются после нагрева металла до 300-400 градусов

Параметр колеблется от 20 до 25 единиц по шкале Роквелла. Низкая прочность на разрыв — около 735 МПа — приводит к снижению пластичности. Для большинства марок проволоки удлинение на растяжение не превышает 16 %. Хрупкость проволоки во многом зависит от данных свойств. По этой причине фехралевые спирали наматываются после нагрева металла до 300-400 градусов

По твердости сплав фехраля сопоставим с малоуглеродистой сталью. Параметр колеблется от 20 до 25 единиц по шкале Роквелла. Низкая прочность на разрыв — около 735 МПа — приводит к снижению пластичности. Для большинства марок проволоки удлинение на растяжение не превышает 16 %. Хрупкость проволоки во многом зависит от данных свойств. По этой причине фехралевые спирали наматываются после нагрева металла до 300-400 градусов.

Сплав фехраля выдерживает высокие температуры, что позволяет сохранить его свойства при работе до 1400 градусов. Ситуация несколько меняется при температурной нагрузке, то есть включении и выключении нагревателя. Подобные напряжения, накладывающиеся на увеличение объема металла и хрупкость, приводят к появлению трещин.

Это сокращает эксплуатационный срок фехраля в несколько раз в условиях цикличного изменения температуры.

Сплав Х20Н80

Нихром Х20Н80 — сплав нихрома следующего состава: (73-78 %); (19-21 %); (1 %); (0,7 %); остальное . Иногда сплав легируют редкоземельными металлами для достижения более высокой продолжительности работы.

Нихром Х20Н80, особенно проволока являются самым ликвидным сортаментом нихрома. Нихромовая лента и полоса остаются менее продаваемыми, по сравнению с проволокой, но более востребованы, нежели прутки и листы. Принято считать, что в марке Х20Н80 около 20 % хрома и 80 % никеля, но это не совсем соответствует ГОСТ, допускающим микролегирование прецизионных сплавов для улучшения их потребительских характеристик.

Основные преимущества и недостатки кантала и фехраля

Нагревательные элементы на фехрали обладают рядом преимуществ по сравнения с другими подобными продуктами. Перечислим.

Меньший вес готовой продукции, благодаря низкой плотности основы.
Проволока из фехралевого элемента наделена высокой прочностью.
Способность работать при высоких температурах разрешают использовать поделки в определенных сферах производства.
Длительный период эксплуатации решений, произведенных их фехралевого материала.
Обладает высокой текучестью.
Конечные изделия имеют устойчивость к активному механическому воздействию или перегрузке.
Стоимость производства значительно ниже других идентичных предметов за счет того, что один из основных компонентов – алюминий.

Несмотря на большое количество плюсов, компонент характеризуется некоторыми недостатками.

Главный минус сплава – низкий порог гибкости. По этой причине его предварительно нагревают прежде чем сгибать или протягивать. Для понижения коэффициента хрупкости и повышения эластичности состав элемента дополняют никелевыми примесями. Но в этом случае возрастает итоговая стоимость конечной поделки.

Второй недостаток – слабая сопротивляемость циклической обработки нагревания фехраля. Это объясняется тем, что при нагревании внутри товара происходит активное движение молекул, которое приводит к небольшому увеличению размеров. Когда перестают нагревать, он возвращается к исходному состояние. Учитывая хрупкость сплава, при постоянных операциях на нем начинают проявляться микротрещины, которые приведут к полному разрушению.

Конечный продукт будет подвержен процессу окисления. Это объясняется тем, что структура содержит большое количество железа и алюминия: металлы подвержены окислению.

Фехраль часто называют канталом. Это связано с тем, что компания «Кантал» в свое время сосредоточилась на выпуске проволоки, лент, спиралей и других аналогичных решений на основе фихралевого сплава. Соответственно, кантал стало именем нарицательным для товаров компании.

Каждый пользователь самостоятельно выбирает какой термин лучше использовать: кантал или фехраль.