鐵鉻鋁電熱絲及元件
電熱絲是利用物質(zhì)的電阻特性制造發(fā)熱體的電熱合金。主要有兩大類：一類是鐵素體組織的鐵鉻鋁合金；另一類是奧氏體組織的鎳鉻合金。這兩類電熱合金由于組織結(jié)構(gòu)不同，在性能上也不盡相同。作為電熱材料，它們都各自具備較多的優(yōu)點，因而在各國得到大量的生產(chǎn)和廣泛的使用。
鐵鉻鋁電熱絲的優(yōu)點
1.在大氣中使用溫度高
鐵鉻鋁電熱合金中的Cr27AL7Mo2合金最高使用溫度可達1400℃，而鎳鉻電熱合金中的Cr20Ni80合金最高使用溫度為1200℃。
2.使用壽命長
在大氣中相同的較高使用溫度下，鐵鉻鋁元件的壽命可為鎳鉻元件的2-4倍。
3.表面負荷高
由于鐵鉻鋁合金允許使用溫度高，壽命長，所以元件表面負荷也可以高一些，這不僅使升溫快，也可以節(jié)省合金材料。
4.抗氧化性能好
鐵鉻鋁合金表面上生成的Al2O3氧化膜結(jié)構(gòu)致密，與基體粘著性能好，不易因散落而造成污染。另外，Al2O3的電阻率高，熔點也高，這些因素決定了Al2O3氧化膜具有優(yōu)良的抗氧化性?？?jié)B碳性能也比鎳鉻合金表面生成的Cr2O3好。
5.比重小
鐵鉻鋁合金的比重比鎳鉻合金小，這意味著制作同等的元件時用鐵鉻鋁比用鎳鉻更省材料。
6.電阻率高
鐵鉻鋁合金的電阻率比鎳鉻合金高，在設(shè)計元件時就可以選用較大規(guī)格的合金材料，這有利于延長元件使用壽命，對于細合金線這點尤為重要。當選用規(guī)格相同的材料時，電阻率愈高愈節(jié)省材料，元件在爐內(nèi)所占的位置也愈小。另外，鐵鉻鋁合金的電阻率受冷加工和熱處理的影響比鎳鉻合金小。
7.抗硫性能好
對含硫氣氛及表面受含硫物質(zhì)污染時鐵鉻鋁有很好的耐蝕性，而鎳鉻則會受到嚴重的侵蝕。
8.價格便宜
鐵鉻鋁由于不含較稀缺的鎳，故價格比鎳鉻便宜得多。
鐵鉻鋁電熱絲的缺點
高溫強度低，隨著溫度升高其塑性增大。在1000℃以上材料往往由于自身重量的作用會慢慢伸長而引起元件變形。另外，經(jīng)高溫長時間使用，隨爐冷卻后，隨晶粒長大而變脆，不能冷態(tài)加以彎曲。這些缺點在設(shè)計和使用上都應(yīng)加以避免和克服。
鐵鉻鋁電熱絲技術(shù)參數(shù)表
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1Cr13AL4 |
0Cr21AL6 |
0Cr25AL5 |
0Cr21AL6Nb |
0Cr27AL7Mo2 |
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主要化學(xué)成分% |
Cr |
12.0-15.0 |
19.0-22.0 |
23.0-26.0 |
21.0～23.0 |
26.5～27.8 |
|
AI |
4.0～6.0 |
5.0～7.0 |
4.5～6.5 |
5.0～7.0 |
6.0～7.0 |
|
|
Fe |
余量 |
余量 |
余量 |
余量 |
余量 |
|
|
Re |
適量 |
適量 |
適量 |
適量 |
適量 |
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Nb:0.5 |
MO2:1.8 |
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元件最高使用溫度℃ |
950 |
1250 |
1250 |
1350 |
1400 |
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|
熔點℃ |
1450 |
1500 |
1500 |
1510 |
1520 |
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|
密度g/cm3 |
7.4 |
7.16 |
7.1 |
7.1 |
7.1 |
|
|
電阻率μΩ·m，20℃ |
1.25±0.08 |
1.42±0.07 |
1.42±0.07 |
1.45±0.07 |
1.53±0.07 |
|
|
抗拉強度 Mpa |
588～735 |
637～784 |
637～784 |
637～784 |
686～784 |
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|
延伸率% |
≥16 |
≥12 |
≥12 |
≥12 |
≥10 |
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反復(fù)彎曲次數(shù) |
≥5 |
≥5 |
≥5 |
≥5 |
≥5 |
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|
快速壽命h/℃ |
—— |
≥80/1300 |
≥80/1300 |
≥80/1350 |
≥80/1350 |
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|
比熱J/g.℃ |
0.49 |
0.52 |
0.494 |
0.494 |
0.494 |
|
|
導(dǎo)熱系數(shù)KJ/m.h℃ |
52.7 |
63.2 |
46.1 |
46.1 |
45.2 |
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硬度HB |
200～260 |
200～260 |
200～260 |
200～260 |
200～260 |
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顯微組織 |
鐵素體 |
鐵素體 |
鐵素體 |
鐵素體 |
鐵素體 |
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磁性 |
磁性 |
磁性 |
磁性 |
磁性 |
磁性 |
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