|
Ø типоразмер мм |
Электрическое сопротивление нихрома (теория) Ом |
||
| Нихромовая нить Ø 0,01 | 13000 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,02 | 3340 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,03 | 1510 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,04 | 852 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,05 | 546 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,06 | 379 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,07 | 279 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,08 | 214 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,09 | 169 | ||
|
Нихромовая нить Ø 0,1 |
137 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,2 | 34,60 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,3 | 15,71 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,4 | 8,75 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,5 | 5,60 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,6 | 3,93 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,7 | 2,89 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,8 | 2,2 | ||
| Нихромовая нить Ø 0,9 | 1,70 | ||
| Нихромовая проволока Ø 1,0 | 1. 40 |
||
| Нихромовая проволока Ø 1,2 | 0,97 | ||
| Нихромовая проволока Ø 1,5 | 0,62 | ||
| Нихромовая проволока Ø 2,0 | 0.35 | ||
| Нихромовая проволока Ø 2,2 | 0,31 | ||
| Нихромовая проволока Ø 2,5 | 0,22 | ||
| Нихромовая проволока Ø 3,0 | 0,16 | ||
| Нихромовая проволока Ø 3,5 | 0,11 | ||
| Нихромовая проволока Ø 4,0 | 0,087 | ||
| Нихромовая проволока Ø 4,5 | 0,069 | ||
| Нихромовая проволока Ø 5,0 | 0,056 | ||
| Нихромовая проволока Ø 5,5 | 0,046 | ||
| Нихромовая проволока Ø 6,0 | 0,039 | ||
| Нихромовая проволока Ø 6,5 | 0,0333 | ||
| Нихромовая проволока Ø 7,0 | 0,029 | ||
| Нихромовая проволока Ø 7,5 | 0,025 | ||
| Нихромовая проволока Ø 8,0 | 0,022 | ||
| Нихромовая проволока Ø 8,5 | 0,019 | ||
| Нихромовая проволока Ø 9,0 | 0,017 | ||
| Нихромовая проволока Ø 10,0 | 0,014 | ||
Каталог:
| Номинальное значение сопротивления нихромовой проволоки
Удельное значение электрического сопротивления
Обрашаем Ваше внимание на то, что в формуле расчета электронагревательных элементов используем номинальное значение электрического сопротивления нихромовой проволоки из верхней таблицы. | |||||
3-90
4-90
По удельному значению электрического сопротивления так-же можно производить расчеты, но методика расчета другая. С нашей точки зрения мы предложили самый быстрый и точный метод расчета используя номинальное значение электрического сопротивления нихромовой проволоки.плотность и удельная теплоемкость нихрома от поставщика Авек Глобал
Вас интересует удельная теплоемкость нихрома? Поставщик Авглоб предлагает купить нихром по выгодной цене. Поставщик гарантирует своевременную доставку продукции по любому указанному адресу,. Постоянные клиенты могут воспользоваться дисконтными скидками. Цена наилучшая в данном сегменте проката.
Техническая характеристика
Новейшие технологии производства обеспечивают однородную структуру сплавам нагрева, равномерность защитного оксидного покрытия и его адгезию к поверхности. В сочетании со снижением содержания углерода <0,03% гарантируется высокая пластичность этих сплавов, отсутствие склонности к межкристаллитной высокотемпературной коррозии, высокий предел ползучести, а также устойчивость к окислению, сульфидизации и карбюризации.
Следует отметить, что удельная теплоемкость нихрома, зависит от марки.
| Марка | C, Дж/(кг·градус) | 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 |
- С — Удельная теплоемкость
- a — Коэффициент температурного (линейного) расширения
- ρ — удельный вес
Теплопроводность
Теплопроводность нихрома имеет величину, близкую по значению с теплопроводностью нержавеющей стали. и увеличивается при нагревании. С повышением содержания никеля в сплаве его коэффициент теплопроводности повышается. от 17 до 25 Вт/(м·град)
| Сплав | 0°С | 20°С | 100°С | 200°С | 300°С | 400°С | 500°С | 600°С |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Поставка, цена
Купить никелевые сплавы по доступной цене у поставщика Авглоб можно сегодня.
Цена формируется на основании европейских стандартов производства. Поставщик Авглоб предлагает купить никелевые сплавы по оптимальной цене оптом либо в розницу.
| | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Физический справочник / / Электрические и магнитные величины / / Электрическое сопротивление и проводимость проводников, растворов, почв…. / / Таблица сопротивления для нихрома Ом/м погонный в зависимости от диаметра проволоки (провода, кабеля). Температура в зависимости от тока. Поделиться:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса.
Free xml sitemap generator | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Температура в зависимости от тока.
626
5
0406Калькулятор расчета спирали из нихрома и фехраля для нагревателей :: информационная статья компании Полимернагрев
Электронагреватели могут производиться с нагревательными спиралями из различных материалов, но наиболее популярными все же являются нихром и фехраль. Нихром — это сплав никеля и хрома, а фехраль – сплав железа, хрома и алюминия. Они имеет высокую коррозионную стойкость и температуру плавления, поэтому и используется в электрических приборах и нагревателях.
Данная статья поможет вам разобраться в расчетах параметров греющих спиралей, а простые и удобные калькуляторы сделают быстрый подсчет нужной длины проволоки и переведут длину в вес и обратно.
Воспользуйтесь этими онлайн-калькуляторами нихромовой проволоки, чтобы рассчитать сопротивление, площадь сечения, ток и длину нихромовой и фехралевой проволоки, просто указав мощность и напряжение.
Расчет длины спирали
Расчет веса и длины
Расчет спирали из нихрома и фехраля
Существует несколько способов расчета греющих спиралей, рассмотрим для начала более простой метод, учитывающий только сопротивление материала, а потом включим в расчет еще и изменение сопротивления под воздействием темепературы.
Способ расчета спирали по сопротивлению материала
В данном способе все довольно просто. Нам нужны первоначальные данные, на основе которых мы будем проводить вычисления. Они включают в себя:
-
Мощность нагревательного элемента, который хотите получить
-
Напряжение, при котором спираль будет работать
-
Диаметр и тип проволоки, который имеется в наличии
Предположим, у нас имеется электроприбор, который должен работать с мощностью 12 Вт под напряжением 24 В.
При этом мы используем проволоку из нихрома с сечением 0,2 мм.
Для вычислений нам потребуется самая элементарная формула из общеобразовательного курса физики:
Мощность (Р) = Напряжение (U) * Сила тока (I)
Отсюда
І = Р: U = 12 : 24 = 0,5 А
Теперь воспользуемся законом Ома для определения сопротивления:
Сопротивление (R ) = Напряжение (U) * Сила тока (I) = 24/0,5 = 48 Ом
Теперь нам нужна формула для определения длины проводника:
Длина (L) = Площадь сечения (S) * Сопротивление (R) / Плотность материала (ρ)
Как же узнать сопротивление нихромовой проволоки? Помочь в решении данной задачи нам помогут таблицы плотности материалов или формулы для вычисления значения. Итак, если у нас проволока имеет диаметр 0,2, значит площадь сечения по формуле будет 0,0314 мм2, сопротивление смотрим по таблице и получаем длину проволоки 1,3 м.
Но это все чисто теоретически, ведь мы не знаем, сможет ли выдержать проволока данного диаметра такой ток. Посмотрим таблицу, в ней указаны максимальные значения тока для проволоки определенного диаметра. В нашем случае это 0,65, значит наше значение 0,5 лежит в допустимых пределах.
Также не забывайте учесть среду, в которой будет работать нагреватель. Если вы греете жидкость, можно смело увеличивать силу тока вдвое, а если замкнутое пространство – наоборот, уменьшать.
Способ расчета спирали по температуре
Тот, способ, который мы описывали выше, является не очень точным по той причине, что нами не было взято в расчет изменение сопротивления резистивной проволоки при росте температуры. Поэтому его можно применять только для не слишком высоких температур до 200-250 градусов. Для высокотемпературных печей данный расчет будет совсем неточным, поэтому рассмотрим второй метод.
Возьмем муфельную печь отжига и определим объем камеры и нужную мощность.
Помогут с вычислениями нам такие два правила.
-
Если объем печи меньше 50 литров, то подбираем мощность 100 Вт на литр
-
Если же объем печи больше 100 литров, мощность рассчитывается как 50-70 Вт на литр
Допустим, наша печь отжига имеет объем 50 литров, мощность тогда будет 5 кВт. Если напряжение в сети должно быть стандартные 220 В, то сила тока и сопротивление будет равны:
І = 5000:220 = 22,7 А
R = 220:22,7 = 9,7 Ом
Подключение звездой при напряжении 380 В потребует деления мощности на 3 фазы, тогда наша мощность для одной фазы будет равна 5кВт / 3 = 1,66 кВт
Подключение звездой предполагает, что на каждую из фаз будет подаваться напряжение питания 220 В, следовательно значения сопротивления и силы тока будет такими:
І = 1660/220 = 7,54 А
R = 220/7,54 = 29,1 Ом
Второй тип подключения ТЭНов для напряжения в 380 В «треугольник» предполагает подачу линейного напряжения в 380 В, поэтому мы получим:
І = 1660/380 = 4,36 А
R = 380/4,36 = 87,1 Ом
При помощи ниже указанных таблиц мы можем найти удельную поверхностную мощность нагревательного элемента и вычислить на его основе длину проволоки.
Поверхностная мощность = βэф*α(коэффициент эффективности)
В итоге, чтобы наша печь нагрелась до 1000 С, нагревательный элемент должен производить температуру в 1100 градусов. Возьмем таблицы и выберем соответствующие значения. Тогда получим:
-
Поверхностная мощность (Вдоп)=4,3∙0,2=0,86Вт/см2=8600 Вт/м2
-
Диаметр определяется по формуле d=3√((4*Rt*P2)/(π2*U2*Вдоп))
Rt — удельное сопротивление материала при нужной температуре берем из таблицы
Если наша спираль изготовлена из нихрома марки Х80Н20, Rt будет равняться 1,025. Значит Рт=1,13 * 106 * 1,025 = 1,15 * 106 Ом на мм
При подключении типа «звезда»: диаметр равен 1,23 мм, длина = 42 м
Если же мы проверим результат по упрощенной формуле L=R/(p*k)
Получим 29,1/(0,82*1,033)= 34 м
Из этого мы видим, что не учитывая температуру мы получаем совсем другое значение длины проволоки и более правильным является выбор второго метода.
Итоги
Онлайн калькулятор для расчета спирали поможет вам с быстрыми предварительными расчетами, но для точного учета всех особенностей даже второго метода расчета с учетом температуры может быть не достаточно. На практике существует еще очень много факторов, которые нужно взять во внимание при расчете параметров нагревателя.
Если вам нужна помощь с расчетами нагревателей – обращайтесь к нам. Наши специалисты имеют огромный опыт в проектировании нагревательных элементов для различного промышленного оборудования. Мы поможем с расчетами оптимальных параметров нагревательных элементов для вашего оборудования и можем изготовить любой тип нагревателей для Вас.
+7(495)790-70-28-многоканальный +7(495)971-86-88 [email protected] stalprokat@bk. ru
31. 29. 03. 2021 25. 03. 2021 22. 03. 2021 22. 03. 2021 22. 03. 2021 22. 03. 2021 22. 03. 2021 30. 06. 2020 11. 06. 2020 | Сплавы нихром Х20Н80 и Х15Н60 относятся к сплавам с высоким электрическим сопротивлением. Х20Н80 и Х15Н60 получили широкое распространение и применяются для изготовления электронагревательных элементов, длительно работающих на воздухе при температурах 1000-1300 °С, проволочных и ленточных резисторов, элементов реостатов. Нихром является жаростойким сплавом, имеет малый температурный коэффициент электросопротивления, высокое электрическое сопротивление и высокое сопротивление коррозии под воздействием воздуха или иных газообразных сред при высокой температуре. Также он обладает удовлетворительной технологичностью (пластичностью в холодном состоянии, свариваемостью) — из нихрома можно получать проволоку, ленту, полосу, прутки и другие полуфабрикаты; достаточной жаропрочностью — способностью выдерживать механические нагрузки без существенных деформаций, не разрушаясь при высоких температурах. На поверхности данных сплавов образуется оксиды, устойчивые при высоких температурах. Оксидная пленка имеет большую плотность. Эти два фактора обеспечивают высокую жаростойкость нихрома Х20Н80 и Х15Н60. Сплав фехраль Х23Ю5Т также относится к сплавам с высоким электрическим сопротивлением и для него также характерны вышеперечисленные свойства и применение. Х20Н80 и Х15Н60 сочетают высокую жаростойкость с хорошей технологичностью (могут быть изготовлены лента, полоса и тонкая нихромовая проволока). Эти сплавы более жаропрочны, чем ферхраль, но в отличие от последней содержат дефицитный и дорогостоящий никель. Фехраль дешевле нихрома и отличаются повышенной жаростойкостью, однако она более твердая и хрупкая, чем нихром, а следовательно, и менее технологична (не могут быть изготовлены лента и тонкая фехралевая проволока). Среди различной продукции наибольшее распространение получили нихромовая проволока, лента, нихромовая полоса Х20Н80 и Х15Н60 и фехраль проволока Х23Ю5Т. Проволока — полуфабрикат с поперечным сечением постоянных размеров, свернутый в бухту или намотанный на катушку, изготовляемый прокаткой, прессованием или волочением (по ГОСТ 25501-82). Лента — полуфабрикат прямоугольного сечения толщиной свыше 0,1 мм в рулонах, изготовляемый прокаткой или электролитическим способом (по ГОСТ 25501-82). Полоса — плоский полуфабрикат прямоугольного сечения с отношением длины к ширине не менее 5, толщиной свыше 0,1 мм, изготовляемый прокаткой или разрезкой листов и лент (по ГОСТ 25501-82). Фехралевую и нихромовую проволоку подразделяют по назначению (по ГОСТ 12766.1-90) из сплавов марок Х23Ю5Т:
из сплавов марок Х20Н80-Н, Х15Н60-Н:
из сплавов марки Х15Н60:
Удельное электрическое сопротивление нихрома (номинальное значение) — (по ГОСТ 12766.
Максимальные рекомендуемые рабочие температуры нагревательных элементов, работающих на воздухе(по ГОСТ 12766.
Электрическое сопротивление нихромовой проволоки и ленты Х20Н80
R = ρ · l / S
| ||||
03. 2021
Но фехраль — железохромоалюминиевый сплав, нихром — хромоникелевый.
1-90)
Оно определяется многими факторами, в частности электрическое сопротивление нихрома зависит от размеров проволоки или ленты, марки сплава. Общая формула для активного сопротивления имеет вид:Нихромовая проволока (нить).
Статьи компании «ООО «Альта Гамма»»Нихром – сплав, который состоит из 55-78 % никеля, и 15-23 % хрома, а также с не значительными добавками кремния, железа, алюминия, и марганца.
Физические свойства нихрома:
· удельное сопротивление 1,05-1,146 Ом•мм2/м (в зависимости от марки)
· рабочая температура нихрома 800-1100C
· температура плавления 1100-1400C
· плотность нихрома – 8200-8500 кг/м3
· удельная теплоемкость нихрома — 0,45 кДж/(кг•К)
· предел прочности на растяжение — 0,65-0,70 ГПа
· жаростойкость нихрома до 1250 °C
Преимущества сплава.
К преимуществам нихрома можно отнести высокую жаропрочность, минимальный температурный коэффициент электрического сопротивления, высокое электрическое сопротивление, высокую пластичность и способность держать форму.
В отличие от большинства металлов нихром коррозионностоек и не ржавеет. Повышенное электрическое сопротивление позволяет, при необходимости получить одинаковое количество выделяемого тепла при включении в электрическую сеть, использовать нихром меньшей длинны, чем при использовании стали.
Это позволяет уменьшить вес и габариты приборов. Нихром не меняет своих свойств при высоких температурах. Нихром крайне долговечный материал.
Благодаря своей пластичности нихром легко точится, варится, штампуется и механически обрабатывается иными способами. Нихромовая проволока обладает стойкостью к агрессивным средам, что позволяет при работе использовать проволоку меньшего диаметра.
Использование нихрома
В промышленных целях нихромовую проволоку используют при изготовлении нагревательных приборов и в узлах сопротивления, например, в резисторах, реостатах, и в производстве электронагревательного оборудования. Кроме того, нихром используют в качестве нагревательных и режущих элементов в упаковочных ножах. Ее часто используют при производстве электрических проводов, свёрл, термопар, метизов, электродов, пружин, электронных приборов и других элементов. Очень часто нихром используют в качестве жаростойкого сплава и в агрессивной рабочей среде.
В быту нихром используется в станках для резки пенопластов, оргстекла, приспособлений для выжигания по дереву, в автомобилях для разморозки стекол, в бытовых обогревателях, в печах для обжига керамики, в самодельных сварочных аппаратах, в качестве нити испарителя в электронных сигаретах.
Самым высоколиквидным видом нихрома является нихромовая проволока. Нихромовая лента пользуется меньшим спросом, чем проволока, но большим чем лист или пруток.
Самыми востребованными марками нихромовой проволоки являются сплавы Х20Н80 и Х15Н60. Нихромовая проволока Х20Н80 содержит – хрома 20%, и никеля 80% и незначительные примеси.
Нихромовая проволока Х15Н60 содержит – никеля 60 %, хрома 16 %, железа 24 % и незначительные примеси.
Х15Н60 является более дешевым аналогом Х20Н80 и отличается меньшей коррозионностойкостью и жаростойкостью (1100°C против 1200°C у Х20Н80). За счет содержания железа, Х15Н60 магнитится.
Вес одного метра нихромовой проволоки зависит от сплава и диаметра. Ниже представлена таблица веса одного метра нихромовой проволоки из расчета плотности 8,4 гр/см3
Диаметр (мм) | Масса 1 метра (кг) |
d 0,4 | 0,001 |
d 0,5 | 0,002 |
d 0,6 | 0,002 |
d 0,7 | 0,003 |
d 0,8 | 0,004 |
d 0,9 | 0,005 |
d 1,0 | 0,007 |
d 1,2 | 0,009 |
d 1,4 | 0,013 |
d 1,5 | 0,015 |
d 1,6 | 0,017 |
d 1,8 | 0,021 |
d 2,0 | 0,026 |
d 2,2 | 0,032 |
d 2,5 | 0,041 |
d 2,6 | 0,045 |
d 3,0 | 0,059 |
d 3,2 | 0,068 |
d 3,5 | 0,081 |
d 3,6 | 0,086 |
d 4,0 | 0,106 |
d 4,5 | 0,134 |
d 5,0 | 0,165 |
d 5,5 | 0,199 |
d 5,6 | 0,207 |
d 6,0 | 0,237 |
d 6,3 | 0,262 |
d 7,0 | 0,323 |
d 8,0 | 0,422 |
d 9,0 | 0,534 |
d 10,0 | 0,659 |
Купить нихромовую проволоку Х20Н80 или Х15Н60 оптом и в розницу Вы можете, разместив заказ у нас на сайте.
Никель-хромовые сплавы
Химическая формула
Сплавы Ni / Cr
Рассматриваемые темы
Предпосылки
Стойкость к окислению
Нагревательные элементы
Термопары
Высокотемпературные коррозионно-стойкие фоновые сплавы
Сплавы Износостойкие сплавы Система хрома показывает, что хром вполне растворяется в никеле. Это максимум составляет 47% при температуре эвтектики и снижается примерно до 30% при комнатной температуре.На основе этого твердого раствора основан ряд коммерческих никель-хромовых сплавов. Такие никель-хромовые сплавы обладают превосходной стойкостью к высокотемпературному окислению и коррозии, а также хорошей износостойкостью.Стойкость к окислению
Введение небольших количеств (<7%) хрома в никель увеличивает чувствительность никель-хромового сплава к окислению. Это связано с тем, что скорость диффузии кислорода в чешуе увеличивается.
Эта тенденция меняется на противоположную, когда уровни добавления хрома превышают 7%, и повышается до уровня добавления примерно 30%.Выше этого уровня мало изменений.
Устойчивость к окислению может быть объяснена образованием прочно прилипшей защитной накипи. Прилипание и согласованность накипи можно улучшить путем добавления небольших количеств других реактивных элементов, таких как цирконий, кремний, церий, кальций или аналогичные. Образовавшаяся таким образом окалина представляет собой смесь оксидов никеля и хрома (NiO и Cr 2 O 3 ). Они объединяются с образованием хромита никеля (NiCr 2 O 4 ), который имеет структуру типа шпинели.
Нагревательные элементы
С увеличением добавок хрома наблюдается заметное увеличение удельного электрического сопротивления. Уровень добавления 20% хрома считается оптимальным для проводов с электрическим сопротивлением, подходящих для нагревательных элементов. Этот состав сочетает в себе хорошие электрические свойства с хорошей прочностью и пластичностью, что делает его пригодным для волочения проволоки.
Коммерческие марки включают никель-хром-никель-хром и BrightRay. В эту композицию могут быть внесены небольшие изменения, чтобы оптимизировать ее для конкретных приложений.
| Рис. 1. Зависимость удельного электрического сопротивления от содержания хрома для никель-хромовых сплавов |
Добавление соответствующих реактивных легирующих элементов повлияет на свойства шкалы. Условия эксплуатации сплава в значительной степени влияют на состав, который следует использовать. В таблице 1 представлены различия в составе сплавов, используемых для прерывистого и непрерывного использования.
Таблица 1. Подходящие составы для нагревательных элементов, используемых периодически и непрерывно.
| Элемент | Прерывистый | Непрерывный |
|---|---|---|
| Cr | 20 | 20 |
| Si | 1,5 | 0,5 |
| Ca | 0,1 | 0,05 |
| Ce | 0,05 | — |
| Ni | Весы | Весы |
В то время как изменения состава оказывают незначительное влияние на механические свойства, более высокие добавки реактивных элементов, как правило, предотвращают отслаивание окалины во время циклической обработки.
отопление и охлаждение.Этот эффект менее важен для постоянно работающих нагревательных элементов, поэтому уровни добавления не должны быть такими высокими.
Бинарный сплав 90/10 Ni / Cr также используется для нагревательных элементов и имеет максимальную рабочую температуру 1100 ° C. Другое использование этого сплава — термопары.
Термопары
Термопары: Никель-хромовый сплав 90/10 обычно используется в термопарах в сочетании со сплавом 95/5 Ni / Al. Эта комбинация называется хромель-алюмель и, как и нагревательные элементы, имеет максимальную рабочую температуру 1100 ° C.Эта пара становится подверженной дрейфу в районе 1000 ° C из-за преимущественного окисления после длительного использования. Было обнаружено, что добавление кремния преодолевает этот эффект. Коммерческие марки включают Nicrosil (содержащий 14% Cr и 1,5% Si) и Nisil (содержащий 4,5% Si и 0,1% Mg).
Высокотемпературные коррозионно-стойкие сплавы
Никель-хромовый сплав 80/20 часто используется для изготовления деформируемых и литых деталей для высокотемпературных применений, поскольку он имеет лучшую стойкость к окислению и горячей коррозии по сравнению с более дешевыми сплавами железо-никель-хром.
Этот хромоникелевый сплав отлично подходит для применения в условиях окисления.
Для применений, где встречаются топливная зола и / или отложения, такие как соли щелочных металлов, такие как сульфаты, более подходят сплавы с более высоким содержанием хрома. Это связано с тем, что зола топлива вступает в реакцию с окалиной. Зола, содержащая ванадий, особенно агрессивна в этом отношении и оказывает флюсирующее действие на окалину, увеличивая восприимчивость сплава к окислению.
В серосодержащих средах предпочтительно образуется сульфид хрома (Cr 2 S 3 , точка плавления 1550 ° C), чем сульфид никеля.Образование сульфида никеля является предпочтительным, поскольку это препятствует образованию эвтектики никель / сульфид никеля, которая имеет низкую температуру плавления. В конце концов, местные запасы хрома могут быть исчерпаны, и сера будет реагировать с никелем с образованием эвтектического соединения с низкой температурой плавления, что приведет к атаке жидкой фазы.
Сплавы, подвергшиеся этой форме поражения, имеют на своей поверхности бородавчатые наросты. Из-за преимущественного образования сульфидов хрома следует, что никель-хромовые сплавы с более высоким содержанием хрома более устойчивы к этому типу воздействия.
Сплавы никель / хром, содержащие более 30% хрома, имеют двухфазную структуру, состоящую из α-хрома и γ-никеля. Фаза a-хрома является хрупкой, и, следовательно, пластичность сплава снижается с увеличением содержания хрома. Свойства некоторых бинарных сплавов приведены в таблице 2. Добавление около 1,5% ниобия приводит к повышению прочности и пластичности, в то же время уменьшая охрупчивание после высокотемпературного воздействия при условии контроля примесей, таких как углерод, азот и кремний.
Таблица 2. Свойства прочности на растяжение и пластичность некоторых хромоникелевых сплавов при комнатной температуре.
| Содержание Cr (%) | Прочность при растяжении (МПа) | Удлиненное. (%) |
|---|---|---|
| 35 | 480 | 62 |
| 50 | 540-680 | 7-24 |
| 60 | 800-1000 | 1-2 |
Сплавы с содержанием хрома примерно до 35% подходят для горячей обработки.Выше этого уровня они, как правило, подходят только для кастинга. Некоторого увеличения пластичности можно добиться добавлением циркония или титана. Инконель 671, (содержащий 48% Cr и 0,35% Ti, является таким сплавом и используется в таких областях, как дуплексные трубы для угольных труб перегрева.
Износостойкие сплавы
Механизмы износа сложны, но имеют высокую твердость и хорошую коррозионную стойкость. способствуют хорошей износостойкости.Никелево-хромовые сплавы представляют собой экономичную альтернативу таким материалам, как наплавленные кобальто-хромовые сплавы с добавками углерода и вольфрама, которые обычно используются в износостойких областях.Примером хромоникелевого сплава для этого типа применения является 8-12% Cr, 0,3-1,0% C, 3-4% Si, 1,5-2,5% B, 1-4% Fe и остальное Ni.
Покрытие из этого материала, нанесенного методом дуги в среде защитного инертного газа, будет иметь диапазон 40-50 Роквелла C.
Таблица свойств никель-хромовых сплавов
| Материал | Никель-хромовые сплавы |
|---|---|
| Состав: | Ni / 14-46Cr + некоторая комбинация Fe Mo Cu Co Si Ti W Al + другие |
| Свойство | Минимальное значение (S.I.) | Максимальное значение (СИ) | Единицы (СИ) | Минимальное значение (Имп.) | Максимальное значение (Имп.) | Единицы (Имп.) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Атомный объем (средний) | 0,0065 | 0,0072 | м 3 / кмоль | 396,654 | 439,371 | дюйм 3 / кмоль | ||
| Плотность | 7,75 | 8,65 | Мг / м | 8,65 | Мг / м | 540. 002 | фунт / фут 3 | |
| Энергосодержание | 40 | 200 | МДж / кг | 4333,55 | 21667,7 | ккал / фунт | ||
| Модуль объемной упругости | 110 | 205 | ГПа | 15,9541 | 29,7327 | 10 6 psi | ||
| Прочность на сжатие | 170 | 2100 | МПа | 24,6564 | 304.579 | тысяч фунтов / кв. Дюйм | ||
| Пластичность | 0,005 | 0,7 | 0,005 | 0,7 | ||||
| Предел упругости | 170 | 2100 | МПа | 24,6564 | 304,579 | |||
| Предел выносливости | 130 | 1150 | МПа | 18,8549 | 166,793 | тысяч фунтов / кв. Дюйм | ||
| Вязкость разрушения | 65 | 150 | МПа. м 1/2 | 59,153 | 136,507 | тыс. фунтов / кв. дюйм 1/2 | ||
| Твердость | 1000 | 6000 | МПа | 145,038 | 870,227 | тыс. фунтов / кв. дюйм | ||
| Потери Коэффициент | 9e-005 | 0,0013 | 9e-005 | 0,0013 | ||||
| Модуль разрыва | 170 | 2100 | МПа | 24.6564 | 304,579 | тысяч фунтов / кв. Дюйм | ||
| Коэффициент Пуассона | 0,26 | 0,325 | 0,26 | 0,325 | ||||
| Модуль сдвига | 55 | 100 | ГПа | 10 6 psi | ||||
| Прочность на растяжение | 330 | 2300 | МПа | 47,8625 | 333,587 | тысяч фунтов на квадратный дюйм | ||
| Модуль Юнга | 150 | 245 | 21 ГПа.7557 | 35,5342 | 10 6 psi | |||
| Температура стекла | K | ° F | ||||||
| Скрытая теплота плавления | 275 | 320 | кДж / кг | 118,228 | 137,575 | БТЕ / фунт | ||
| Максимальная рабочая температура | 1070 | 1473 | K | 1466,33 | 2191.73 | ° F | ||
| Точка плавления | 1475 | 1710 | K | 2195,33 | 2618,33 | ° F | ||
| Минимальная рабочая температура | 0 | 0 | K | -459,67 | -459,67 | ° F | ||
| Удельная теплоемкость | 380 | 500 | Дж / кг К | 0,2 | 0,386929 | БТЕ / фунт F | ||
| Теплопроводность | 8 | 17 | Вт / м.K | 14,9763 | 31,8246 | BTU.ft / h.ft 2 .F | ||
| Тепловое расширение | 9 | 16 | 10 -6 / K | 16,2 | 28,8 | 10 -6 / ° F | ||
| Потенциал пробоя | МВ / м | В / мил | ||||||
| Диэлектрическая проницаемость | ||||||||
| Удельное сопротивление | 84 | 240 | 10 -8 Ом.м | 84 | 240 | 10 -8 Ом.м |
| Экологические свойства | |
|---|---|
| Факторы сопротивления | |
| 1 = Плохо 5 = Отлично | |
| Горючесть | 5 |
| Пресная вода | 5 |
| Органические растворители | 5 |
| Окисление при 500 ° C | 5 |
| Морская вода | 5 |
| Сильная кислота | 5 |
| Сильные щелочи | 5 |
| УФ | 5 |
| Износ | 5 |
| Слабые кислоты | 5 |
| Слабые щелочи | 5 |
Сплав 650 (Нихром 80) — Проволока Пеликан
| Состав | Никель: 80%, Хром: 20% | |
| Сопротивление | 650 Ом-около-мил / фут | 0.000108 Ом-см |
| Максимальная рекомендуемая рабочая температура | 2147 ° F | 1175 ° С |
| Точка плавления | 2552 ° F | 1400 ° С |
| Плотность (при 20,0 ° C / 68,0 ° F) | 0,304 фунта / дюйм³ | 8,41 г / см |
| Предел прочности при растяжении, предельный, отожженный | 100000 фунтов на кв. Дюйм | 689 МПа |
| Предел прочности при растяжении, предельная, жесткая | 200000 фунтов на кв. Дюйм | 1379 МПа |
| Температурный коэффициент сопротивления | 0.00009 | – |
| Магнитные свойства | Нет | – |
Зависимость силы тока от температуры *
| AWG | Dia. | 200 ° С | 300 ° С | 400 ° С | 500 ° С | 600 ° С | 700 ° С | 800 ° С | 900 ° С | 1000 ° С | 1100 ° С |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 0,0320 | 3.85 | 4,70 | 5,80 | 6,90 | 8,20 | 9,70 | 11,40 | 13,30 | 15,40 | 17,40 |
| 21 | 0,0285 | 3,30 | 4,05 | 4,95 | 5,90 | 7,10 | 8,30 | 9,85 | 11,20 | 13,10 | 14,80 |
| 22 | 0,0253 | 2,85 | 3.55 | 4,25 | 5,10 | 6,00 | 7,30 | 8,40 | 9,60 | 11,15 | 12,60 |
| 23 | 0,0226 | 2,45 | 3,10 | 3,70 | 4,45 | 5,10 | 6,30 | 7,30 | 8,45 | 9,70 | 10,90 |
| 24 | 0,0201 | 2,16 | 2,75 | 3.40 | 3,90 | 4,60 | 5,40 | 6,35 | 7,25 | 8,30 | 9,40 |
| 25 | 0,0179 | 1.85 | 2,35 | 2,90 | 3,40 | 4,00 | 4,65 | 5,45 | 6,30 | 7,15 | 8,05 |
| 26 | 0,0159 | 1,61 | 2,00 | 2,48 | 2.90 | 3,40 | 3,95 | 4,65 | 5,40 | 6,10 | 6,90 |
| 27 | 0,0142 | 1,39 | 1,75 | 2,13 | 2,55 | 2,95 | 3,52 | 4,05 | 4,70 | 5,30 | 5,95 |
| 28 | 0,0126 | 1,21 | 1,53 | 1,84 | 2,18 | 2.60 | 3,04 | 3,55 | 4,06 | 4,55 | 5,10 |
| 29 | 0,0113 | 1,08 | 1,35 | 1,62 | 1,95 | 2,30 | 2,65 | 3,12 | 3,45 | 3,99 | 4,45 |
| 30 | 0,0100 | 0,90 | 1,15 | 1,40 | 1,67 | 1,97 | 2.28 | 2,67 | 2,96 | 3,42 | 3,80 |
| 31 | 0,0089 | 0,77 | 0,99 | 1,22 | 1,40 | 1,68 | 1,97 | 2,28 | 2,55 | 2,92 | 3,24 |
| 32 | 0,0080 | 0,66 | 0,86 | 1,05 | 1,22 | 1,42 | 1,69 | 1.95 | 2,22 | 2,51 | 2,77 |
| 33 | 0,0071 | 0,58 | 0,73 | 0,92 | 1,05 | 1,22 | 1,42 | 1,66 | 1.85 | 2,14 | 2,37 |
| 34 | 0,0063 | 0,50 | 0,63 | 0,79 | 0,92 | 1,06 | 1,23 | 1,42 | 1.60 | 1,83 | 2,02 |
| 35 | 0,0056 | 0,43 | 0,54 | 0,68 | 0,80 | 0,92 | 1,07 | 1,25 | 1,37 | 1,57 | 1,73 |
| 36 | 0,0050 | 0,37 | 0,49 | 0,59 | 0,70 | 0,80 | 0,95 | 1,08 | 1,20 | 1.34 | 1,48 |
Наверх
Диаметр и сопротивление
| Диаметр | Сопротивление | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AWG | дюйм | мм | Мин. | Ном. | Макс. | фунтов / KFT | футов / фунт |
| 8 | 0.1285 | 3,2639 | 0,0374 | 0,0394 | 0,0413 | 47,226 | 21 |
| 9 | 0,1144 | 2,9058 | 0,0472 | 0,0497 | 0,0521 | 37,431 | 27 |
| 10 | 0,1019 | 2,5883 | 0,0595 | 0,0626 | 0,0657 | 29,698 | 34 |
| 11 | 0.0907 | 2.3038 | 0,0751 | 0,0790 | 0,0830 | 23,528 | 43 |
| 12 | 0,0808 | 2,0523 | 0,0946 | 0,0996 | 0,1045 | 18,672 | 54 |
| 13 | 0,0720 | 1,8288 | 0,1191 | 0,1254 | 0,1317 | 14,827 | 67 |
| 14 | 0.0641 | 1,6281 | 0,1503 | 0,1582 | 0,1661 | 11,752 | 85 |
| 15 | 0,0571 | 1,4503 | 0,1894 | 0,1994 | 0,2093 | 9,325 | 107 |
| 16 | 0,0508 | 1,2903 | 0,2393 | 0,2519 | 0,2645 | 7,381 | 135 |
| 17 | 0.0453 | 1,1506 | 0,3009 | 0,3168 | 0,3326 | 5,869 | 170 |
| 18 | 0,0403 | 1.0236 | 0,3802 | 0,4002 | 0,4202 | 4.645 | 215 |
| 19 | 0,0359 | 0,9119 | 0,4791 | 0,5043 | 0,5296 | 3,686 | 271 |
| 20 | 0.0320 | 0,8128 | 0.6030 | 0,6348 | 0,6665 | 2,929 | 341 |
| 21 | 0,0285 | 0,7239 | 0,7602 | 0,8002 | 0,8403 | 2,323 | 430 |
| 22 | 0,0253 | 0,6426 | 0,9647 | 1.0155 | 1.0663 | 1,831 | 546 |
| 23 | 0.0226 | 0,5740 | 1,2090 | 1,2726 | 1,3362 | 1.461 | 685 |
| 24 | 0,0201 | 0,5105 | 1,5284 | 1,6089 | 1.6893 | 1,156 | 865 |
| 25 | 0,0179 | 0,4547 | 1,9272 | 2,0287 | 2,1301 | 0,916 | 1091 |
| 26 | 0.0159 | 0,4039 | 2.4425 | 2,5711 | 2,6997 | 0,723 | 1383 |
| 27 | 0,0142 | 0,3607 | 3,0624 | 3,2236 | 3,3847 | 0,577 | 1734 |
| 28 | 0,0126 | 0,3200 | 3.8895 | 4,0942 | 4,2989 | 0,454 | 2202 |
| 29 | 0.0113 | 0,2870 | 4,8359 | 5.0905 | 5,3450 | 0,365 | 2738 |
| 30 | 0,0100 | 0,2540 | 6,1750 | 6.5000 | 6,8250 | 0,286 | 3496 |
| 31 | 0,0089 | 0,2261 | 7,7957 | 8,2060 | 8,6163 | 0,227 | 4414 |
| 32 | 0.0080 | 0,2032 | 9,6484 | 10,1563 | 10,6641 | 0,183 | 5463 |
| 33 | 0,0071 | 0,1803 | 12,2496 | 12,8943 | 13,5390 | 0,144 | 6936 |
| 34 | 0,0063 | 0,1600 | 15.5581 | 16,3769 | 17,1958 | 0,114 | 8809 |
| 35 | 0.0056 | 0,1422 | 19.6907 | 20,7270 | 21,7634 | 0,090 | 11149 |
| 36 | 0,0050 | 0,1270 | 24,7000 | 26,0000 | 27,3000 | 0,072 | 13986 |
| 37 | 0,0045 | 0,1143 | 29,5309 | 32,0988 | 34.6667 | 0,058 | 17266 |
| 38 | 0.0040 | 0,1016 | 37,3750 | 40,6250 | 43,8750 | 0,046 | 21853 |
| 39 | 0,0035 | 0,0889 | 48,8163 | 53.0612 | 57.3061 | 0,035 | 28542 |
| 40 | 0,0031 | 0,0787 | 62,2268 | 67,6379 | 73.0489 | 0,027 | 36383 |
| 41 | 0.0028 | 0,0711 | 76,2755 | 82,9082 | 89,5408 | 0,022 | 44597 |
| 42 | 0,0025 | 0,0635 | 95.6800 | 104.0000 | 112,3200 | 0,018 | 55942 |
| 43 | 0,0022 | 0,0559 | 123,5537 | 134.2975 | 145,0413 | 0,014 | 72240 |
| 44 | 0.0020 | 0,0508 | 149,5000 | 162,5000 | 175,5000 | 0,011 | 87410 |
| 45 | 0,00176 | 0,0447 | 188.8559 | 209,8399 | 230,8239 | 0,009 | 112875 |
| 46 | 0,00157 | 0,0399 | 237,3321 | 263,7024 | 290,0726 | 0,007 | 141848 |
| 47 | 0.00140 | 0,0356 | 298,4694 | 331,6327 | 364.7959 | 0,006 | 178388 |
| 48 | 0,00124 | 0,0315 | 380,4631 | 422,7367 | 465.0104 | 0,004 | 227394 |
| 49 | 0,00111 | 0,0282 | 474,7991 | 527,5546 | 580,3100 | 0,004 | 283776 |
| 50 | 0.00099 | 0,0251 | 596,8779 | 663,1976 | 729,5174 | 0,003 | 356740 |
* Данные были записаны в ходе эксперимента, проведенного в контролируемой среде. Прямой неизолированный провод нагревали внутри закрытого контейнера для ограничения потерь тепла из-за конвекции. Для измерения температуры проволоки использовалась тепловизионная камера. Ваши результаты могут отличаться. Экспериментальные данные компании Pelican Wire (PWC) предоставляются строго «как есть», без каких-либо других гарантий или гарантий.PWC не несет ответственности за любые косвенные, особые, случайные, побочные или штрафные убытки или ущерб любого рода, включая, помимо прочего, упущенную выгоду (независимо от того, знает ли PWC или должна знать о возможности таких потерь или убытков). . Любые пользователи этого продукта несут ответственность за ущерб и освобождают PWC от любых потерь, повреждений, травм, ответственности и претензий в связи с травмами или смертью любого человека. Наверх Заказать онлайн Получить расценки
MatWeb, ваш источник информации о материалахЧто такое MatWeb? MatWeb’s база данных свойств материалов с возможностью поиска включает паспорта термопластов и термореактивных полимеров, таких как АБС, нейлон, поликарбонат, полиэстер, полиэтилен и полипропилен; металлы, такие как алюминий, кобальт, медь, свинец, магний, никель, сталь, суперсплавы, сплавы титана и цинка; керамика; плюс полупроводники, волокна и другие инженерные материалы. Преимущества регистрации в MatWeb Как найти данные о собственности в MatWebНажмите здесь, чтобы узнать, как войти материалы вашей компании в MatWeb. У нас есть более 150 000 материалы в нашей базе данных, и мы постоянно добавляем к этому количеству, чтобы обеспечить Вам доступен самый полный бесплатный источник данных о собственности материалов в Интернете. Для вашего удобства в MatWeb также есть несколько конвертеров. и калькуляторы, которые делают общие инженерные задачи доступными одним щелчком мыши. кнопки. MatWeb находится в стадии разработки.Мы постоянно стремимся найти лучшее способы служить инженерному сообществу. Пожалуйста, не стесняйтесь свяжитесь с нами с любыми комментариями или предложениями. База данных MatWeb состоит в основном из предоставленных таблиц данных и спецификаций. производителями и дистрибьюторами — сообщите им, что вы видели их данные о материалах на MatWeb. |
|
Никелевые сплавы для нагрева
Выбор нихромового нагревательного элемента
Никель-хромовые сплавы использовались с 1900 года и успешно применялись в нагревательных элементах.Следовательно, реальный практический опыт использования оборудования и промышленных печей дает уверенность в использовании этих сплавов в передовых и уже установленных конструктивных решениях.
Что такое сплав для резистивного нагрева?
Выбор материалов для электронагревания зависит от внутреннего сопротивления току, протекающему с выделением тепла. Медная проволока не выделяет достаточно тепла, когда проводит электричество. Следовательно, чтобы сплав, такой как проволока, пруток, полоса или лента, можно было рассматривать как электрический нагревательный элемент, он должен противодействовать потоку электричества.
Обычно распространенные стали и сплавы, такие как нержавеющая сталь, препятствуют прохождению электричества. Этот термин свойства известен как удельное сопротивление. В Северной Америке для описания удельного сопротивления принято использовать омы на круговую милю, и этот термин используется в данных. Технически подходящее обозначение — это Ом см / фут или Ом, умноженное на круговые милы на фут. В европейских странах общепринятой единицей удельного сопротивления является ом мм² на м.
Если бы только удельное сопротивление рассматривалось как основной фактор для электрического нагревательного элемента, можно было бы выбрать вариант из нескольких сплавов с разной стоимостью.По своей экстремальной природе электрический нагревательный элемент часто нагревается докрасна, и обычные сплавы не могут выдерживать такое количество тепла в течение длительного периода. Они выходят из строя, и это называется бедной жизнью нагревательного элемента.
Семейства сплавов были приготовлены традиционно с подходящей комбинацией двух определенных свойств:
- Высокое электрическое сопротивление
- Длительный срок службы, потенциал выносливости в качестве нагревательного материала
Эти группы сплавов можно разделить на шесть основных классов.Несмотря на то, что для полноты изложения перечислены целые семейства сплавов, эта статья посвящена никель-хромовым (NiCr) сплавам. Основные марки этих сплавов показаны с указанием их состава и удельного сопротивления.
Американские стандарты испытаний и материалов
| Стандарт | Описание |
|---|---|
| B63 | Удельное сопротивление металлических проводящих и контактных металлов |
| B70 | Метод испытания переменного сопротивления с температурой электрического нагревательные элементы |
| B76 | Ускоренные эксплуатационные испытания нихрома и никель-хром-железных сплавов для электрического нагрева |
| B78 | Испытание на повышенный ресурс для электронагревательных сплавов FeCrAl |
| B344 | или прокат из никель-хромовых и никель-хром-железных сплавов для нагрева |
| B603 | Технические условия на тянутые или прокатанные сплавы FeCrAl |
Характеристики сплавов для контактного нагрева
90 004
Чтобы стать важным электронагревательным элементом, металл или сплавы должны обладать следующими характеристиками:
- Хорошее высокое электрическое сопротивление для сохранения малой площади поперечного сечения
- Высокая прочность и пластичность при рабочих температурах
- Низкий температурный коэффициент электрическое сопротивление для предотвращения изменений сопротивления при рабочей температуре, значительно превышающих сопротивление, достигаемое при комнатной температуре.
- Превосходная стойкость к окислению на воздухе при умеренных процедурах
- Подходящая обработка и потенциал для придания необходимой формы.
Этими свойствами обладают нихрома 80/20, нихрома 70/30, нихрома 60/15 и нихрома 35/20. Оценка свойств этих сплавов на воздухе производится следующим образом:
| A сорт 80/20 NiCr | 70/30 NiCr | C Grade 60/15 NiCr | D Grade 35/20 NiCr | |
|---|---|---|---|---|
| UNS | N06003 | N06008 | N06004 | Нет |
| Максимальная рабочая температура на воздухе | 1200 ° C или 2200 ° F | 1260 ° C или 2300 ° F | 1150 ° C или 2100 ° F | 1100 ° C или 2000 ° F |
| Точка плавления | 1400 ° C или 2550 ° F | 1380 ° C или 2520 ° F | 1390 ° C или 2530 ° F | 1390 ° C или 2530 ° F |
| Удельный вес | 8.41 | 8,11 | 8,25 | 7,95 |
| Плотность | 0,304 фунта / дюйм³ | 0,293 фунта / дюйм³ | 0,298 фунта / дюйм³ | 0,287 фунта / дюйм³ |
| Удельная теплоемкость | .107 БТЕ / фунт / фут | .110 БТЕ / фунт / фут | .107 БТЕ / фунт / фут | .110 БТЕ / фунт / фут |
| Предел прочности на разрыв | 830 МПа или 120 тыс. Фунтов / кв. Дюйм | 900 МПа или 130 тыс. Фунтов / кв. Дюйм | 760 МПа или 110 тыс. Фунтов / кв. Дюйм | 620 МПа или 90 тыс. Фунтов / кв. Дюйм |
| Предел текучести, 0.2% | 415 МПа или 60 тыс. Фунтов / кв. Дюйм | 485 МПа или 70 тыс. Фунтов / кв. Дюйм | 380 МПа или 55 тыс. Фунтов / кв. Дюйм | 345 МПа или 50 тыс. Фунтов / кв. Дюйм |
| Удлинение% | 240 МПа или 35 тыс. Фунтов / кв. Дюйм | 240 МПа или 35 тысяч фунтов на квадратный дюйм | 240 МПа или 35 тысяч фунтов на квадратный дюйм | 240 МПа или 35 тысяч фунтов на квадратный дюйм |
| Уменьшение площади | 55% | 55% | 55% | 55% |
Самый популярный Сплав сопротивления, состоящий из 80% никеля и 20% хрома, все еще широко используется, однако различные исследования предложили некоторые улучшения в основной химии.Включены номинальные количества железа, марганца и кремния, а также небольшое содержание редкоземельных металлов и других, что позволяет использовать сплав при температуре до 1200 ° C или 2192 ° F.
Никель-хромовый сплав 70/30 обеспечивает увеличенный срок службы на воздухе при температуре до 1260 ° C или 2300 ° F. Он обеспечивает выдающуюся стойкость к окислению в условиях низкого содержания кислорода, механизм, известный как зеленая гниль из-за зеленого оттенка оксида.
Сплав нихрома, состоящий из 60% никеля и 16% хрома и остаточного железа, обычно выбирается, когда температура нанесения не должна быть выше 1100 ° C или 2012 ° F, как в электрических утюжках.
Сплав, состоящий из 35% никеля, 20% хрома и Рем-железа, используется в печах с промышленным регулированием, работающих при температурах от 800 ° C до 1000 ° C или от 1472 ° F до 1832 ° F. Он обеспечивает значительный вклад в предотвращение повреждений, которые могут иметь место в двух указанных выше сплавах, когда рабочая температура одинакова, но условия различаются между восстановлением и окислением. Нихром А или 80/20 не рекомендуется использовать в условиях, которые восстанавливают никель и окисляют хром.
Все нагревательные сплавы, упомянутые в таблице выше, имеют длительный срок службы в качестве нагревательного материала, если они спроектированы соответствующим образом с использованием подходящего размера провода и спецификации катушки.
Резистивные проволоки или ленты обычно вводятся в отожженном виде, если иное не указано отдельно. Их удобно формовать путем наматывания или гибки в отожженном состоянии.
Подходящий срок службы нагревательного элемента начинается с производства сплава и последующим результатом надлежащего ухода за сплавом — проволокой, лентой, полосой, когда он формируется в качестве нагревательного элемента и устанавливается в бытовую технику. Нихромовые сплавы устойчивы к коррозии, как и нержавеющие стали, однако они сильно повреждаются в некоторых условиях, поэтому необходимы меры предосторожности для поддержания их чистоты.
Разнообразие нагревательных элементов
Элементы сопротивления используются несколькими способами и в следующих областях:
Проволока или лента могут быть открытыми или закрытыми. Открытый нагреватель более эффективно распределяет тепло, позволяет ему работать при повышенной температуре без использования тяжелых материалов. Но он не защищен от внешних факторов, таких как ржавчина и короткое замыкание, и может вызвать потенциальный риск поражения электрическим током пользователя.
Идея монтажа провода или ленты имеет первостепенное значение.Его можно повесить или вживить. Стандартные варианты подвески можно увидеть в воздухонагревателях, в которых нагревательная спираль пронизана множеством бусинок в форме пончика, поддерживаемых проволочной рамой.
Поддерживаемые материалы обычно используются в печах, где для змеевика предлагается регулярная опора, которая может лежать на стенках. Обычно такой поддерживаемый тип нагревателя изготавливается из сплавов на основе железа (FeCrAl), которые имеют небольшую жаропрочность. Они медленно реагируют на тепловую реакцию, так как несущий материал требует нагрева.Основная причина использования этих сплавов — их экономичная цена.
Существует множество нагревателей, классифицируемых как трубчатые нагреватели или нагреватели с оболочкой, в которых провод вставлен в оболочку из нержавеющей стали или жаропрочного материала. Катушка из проволоки, покрытая оксидом магния, упакованная в трубку, обеспечивает достаточную электрическую изоляцию и теплопередачу за счет теплопроводности наружу. Нагреватели варьируются от пиковых классов, используемых при работе с верхом и печи, до дешевых небольших нагревателей для погружения в чашу.
Как работают сплавы электрического сопротивления
Сплав электрического сопротивления выделяет тепло, в зависимости от его состава, он противодействует потоку электричества. Сплав должен иметь возможность проводить электричество до соответствующей температуры, чтобы работать в качестве нагревательного материала.
Температурный коэффициент сопротивления
Сопротивление току, выраженное в омах для конкретного сплава, изменяется в зависимости от изменения температуры сплава. Это отклонение указывается в процентах от фактического сопротивления комнатной температуре.Обычно с повышением температуры сопротивление увеличивается, поэтому нагревательный элемент в виде проволоки имеет сопротивление 1 Ом при комнатной температуре (20 ° C или 68 ° F), может достигать сопротивления до 1,08 Ом при 650 ° C или 1202 ° F. , следовательно, сопротивление увеличивается на 8% из-за нагрева. Следующая диаграмма описывает стандартное сопротивление для основных нагревательных сплавов.
При непрерывном функционировании нагревательного элемента при выборе конструкции элемента следует учитывать изменение его сопротивления. Выберите горячее состояние, затем вернитесь к сопротивлению комнатной температуры, которое должен быть изготовлен для элемента.Нагревательный провод сопротивления, лента и полоса каждый раз предлагаются с указанием их сопротивления комнатной температуре.
Производство оксидов и срок службы
Все металлы могут выступать в качестве нагревательного элемента, если они не обладают достаточно высоким сопротивлением, но их площадь поперечного сечения должна быть очень маленькой, чтобы это было практично. После выбора сплава в качестве нагревательного элемента он должен обладать необходимым потенциалом для создания адгезионного оксидного слоя в горячей форме фактически во время повторяющихся циклов горячего и холодного нагрева.
Оксидный слой стремится защитить металл под ним от трагического окисления до уровня разрушения. Это похоже на ржавчину, которая защищает нижнюю часть стали от быстрой коррозии. Когда поверхностный слой удален, он показывает под новой поверхностью стали. Важно, чтобы оксидный слой на нагревательном элементе оставался изолированным для защиты нижележащего элемента.
Каждый производитель при разработке сплава конструирует образец проволоки и оценивает ее до того, как расплав будет допущен к производству.Оценка выполняется методом, указанным в ASTM B-76, и показывает срок службы в часах. Следующая диаграмма показывает температурный срок службы различных сплавов нихрома.
Влияние обработки на удельное сопротивление
Электрическое сопротивление — это внутреннее свойство каждого металла, в зависимости от его состава и конфигурации. На сопротивление могут влиять методы изготовления и обработки, такие как холодная обработка и обработка отжигом, в той степени, в которой они изменяют физическую структуру материала.
Изменение удельного сопротивления со скоростью охлаждения особенно важно для материала после яркого отжига, обработка которого включает отжиг в защищенной среде с последующей быстрой закалкой. Когда материал функционирует при температурах выше 300 ° C или 572 ° F, удельное сопротивление может быть изменено по сравнению с его первоначальным значением, особенно если элементы немного охлаждаются. Возможны следующие изменения:
Однако способность к изменению удельного сопротивления сияющей отожженной проволоки или ленты зависит от размера сечения.Поскольку легкие части охлаждаются быстрее, чем массивные части, легкие части описывают более конкретное влияние скорости охлаждения на электрическое сопротивление. Влияние максимальное для нихрома 80/20 и нихрома 70/30 и умеренное для сплава 60/15. Для сплава 35Ni20Cr значительного размерного эффекта не наблюдалось.
Когда перед установкой необходима точная калибровка нагревателя, на проволоке или полосе указывается окисленный слой из-за образования оксида, металл слегка закаливается на воздухе от температуры отжига.При нанесении не произойдет значительного изменения электрического сопротивления, поскольку его начальное сопротивление будет стабилизировано фактическим процессом отжига, близким к максимальному значению для сплава.
Базовое сопротивление отожженной проволоки может быть изменено путем наматывания нагревательного элемента, поскольку намотка включает холодную обработку. Степень холодной обработки должна быть одинаковой для всей катушки, чтобы поддерживать равномерное сопротивление и производить катушки, проявляющие однородные свойства растяжения.Напряжение намотки должно быть постоянным и однородным, насколько это возможно, в процессе намотки без резких рывков на проволоке. Стабильность растяжения показывает постоянство холодного процесса и диаметра намотанной проволоки.
Нагревательные элементы из сплава нихрома
Электрический резистивный нагревательный элемент использовался в течение длительного периода времени. Поэтому многие конструкции усовершенствованы для обеспечения превосходных характеристик. Очень важно проверить все факторы, которые позволят создать обогреватель, который будет предлагать удовлетворительные функциональные возможности по доступной цене.Для выполнения этой задачи необходимо учитывать следующие факторы:
Применение: Все нагревательные элементы не одинаковы. Они относятся к категории промышленных печей и оборудования. В таких печах, как промышленные нагреватели, стоимость нагревательного элемента не имеет решающего значения из-за массового производства. В бытовых приборах небольшая ошибка может вызвать раннее повреждение, что является критическим фактором, поскольку может потребоваться отозвать несколько устройств. Некоторые компании могут принять 1% дефект, но наличие дефектного устройства — это 100% отказ для клиента.Инженер-конструктор всегда пытается предотвратить любую проблему в целом.
Механические воздействия : если нагретое оборудование должно подвергнуться серьезному механическому удару, метод установки элементов должен иметь первостепенное значение.
Температура : Это основной фактор при выборе сплава и размера нагревательного материала. Применение нагревательного элемента указывает требуемую температуру. Также важно различать температуру окружающей среды и температуру провода сопротивления.В печи они хранятся довольно близко, но с другой стороны, в электрическом чайнике температура воды поднимается до 100 ° C или 212 ° F, в то время как сама проволока может быть увеличена до 1000 ° C или 1832 ° F. То же самое происходит в пароперегревателе.
Требуемое пространство : Пространство, вводимое для установки нагревателя, обычно регулируется. Это говорит о том, что достаточное пространство может быть непрактичным. Для равномерного поджаривания хлеба в тостере материал следует держать подальше от поверхности, но для оборудования должно быть достаточно места смещения.
Атмосфера : Указывает, что газы или твердые вещества взаимодействуют с нагревателем. Защитный слой в печи или брызги в жаровне обычно определяются.
Циклическое изменение температуры : Подходящим рабочим условием для нагревательного элемента является поддержание постоянной температуры. Обычно это непрактично. Лабораторные испытания показали, что при повышенной рабочей температуре, такой как 800 ° C или 1472 ° F и выше, обычный включенный нагреватель имеет длительный общий срок службы.Из-за выдающегося срока службы нецикличного нагревателя многие испытания рассчитаны на высокую скорость цикла. Время цикла определяется продолжительностью, необходимой для переключения устройства между стабилизированной температурой испытания и комнатной температурой.
Безопасность : Безопасность обязательна при работе с приборами, работающими с высокой температурой или с электрическими проводниками. Установка приборов за ограждениями может вызвать резкое повышение температуры, чем ожидалось.
Плотность мощности : Существенным фактором, который следует понимать, является плотность мощности, показывающая число, выражающее ватт, рассеиваемый на единицу площади, и обычно называется ваттной нагрузкой.Для более высоких нагрузок требуются более высокие температуры. Выбор максимального значения является подходящей концепцией дизайна, поскольку он относится к минимальному количеству материала, обеспечивая рентабельную систему при подходящем сроке службы. Это достигается сочетанием наименьшего поперечного сечения проводника и подходящего удельного сопротивления. В нагревательных змеевиках и лентах печи самонагревание между контурами допускается за счет излучения витков катушки.
Нихром 60 по сравнению с нихромом 80
Когда был открыт нихром 80, были предприняты усилия по снижению стоимости материала за счет уменьшения содержания никеля и хрома.Были испытаны несколько сплавов, и многие из них не прошли испытания. В последние годы усовершенствования в процессе плавления сплавов и более чистое сырье стимулировали производство материала нихрома 60 с долговечными характеристиками, аналогичными или даже лучшими, чем у нихрома 80 для нескольких температурных пределов. Нихром 80 предпочтителен, когда материал должен подвергаться воздействию предельной температуры. Хотя в различных приложениях, нихром С можно успешно использовать, так как он дает возможность снизить стоимость.
Поскольку сплавы для нагревателей вытягиваются, прокатываются до сопротивления, пользователи обычно просят вытягивать сплав для получения такого же сопротивления в Ом на фут, как у нихрома 80. Поскольку у нихрома 60 удельное сопротивление выше, диаметр проволоки будет равным. номинально больше, чтобы сопровождать это. Это относится к температуре приложения, которая определяется удельной мощностью, которая будет уменьшена. Это снижение температуры небольшое, но правильное, так как срок службы обратно пропорционален температуре.
Нихром 60 не используется в промышленных печах из-за того, что себестоимость всей установки печи превышает стоимость нагревательных элементов, поэтому в печах используется нихром марок 80, 70/30 или 35/20.
Данные по сопротивлению — нихром A и нихром C
| Диаметр (мм) | Допуск диаметра | Площадь поперечного сечения (мм²>) | NI80CR20 | NI60CR15 | Допуск сопротивления материала | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Сопротивление на метр (20 ° C Ом / м) | Длина на кг (м / кг) | Вес на метр (кг / м) | Сопротивление на метр (20 ° C Ом / м) | Длина на кг (м / кг) | Вес на метр (кг / м) | ||||
| .020 мм | ± 0,003 | 0,000314 мм² | 3472 | — | — | 3567 | — | — | ± 15% |
| 0,025 мм | ± 0,003 | 0,000491 мм² | 2220 | — | — | 2281 | — | — | ± 15% |
| 0,028 мм | ± 0,003 | 0.000616 мм² | 1770 | — | — | 1818 | — | — | ± 15% |
| 0,032 мм | ± 0,003 | 0,000804 мм² | 1356 | — | — | 1393 | — | — | ± 14% |
| 0,036 мм | ± 0,003 | 0,001018 мм² | 1071 | — | — | 1100 | — | — | ± 14 % |
| .040 мм | ± 0,004 | 0,001257 мм² | 867 | — | — | 891 | — | — | ± 13% |
| 0,045 мм | ± 0,004 | 0,001591 мм² | 685 | 74828 | 0,00001 | 704 | 76649 | 0,00001 | ± 13% |
| 0,050 мм | ± 0.004 | 0,001964 мм² | 555,1 | 60617 | 0,00002 | 570,3 | 62092 | 0,00002 | ± 12% |
| 0,060 мм | ± 0,004 | 0,002828 мм² | 385,597 | 385,597 900 | 0,00002 | 396,0 | 43122 | 0,00002 | ± 11% |
| 0,070 мм | ± 0.005 | 0,003849 мм² | 283,2 | 30930 | 0,00003 | 291,0 | 31683 | 0,00003 | ± 10% |
| 0,080 мм | ± 0,005 | 0,005027 мм² | 216,92 | 216,92 | 0,00004 | 222,8 | 24259 | 0,000041 | ± 10% |
| 0,100 мм | ± 0.006 | 0,007854 мм² | 138,8 | 15158 | 0,000065 | 142,6 | 15527 | 0,000064 | ± 9% |
| .120 мм | ± 0,006 | 0,01148 мм² | 96,38 | 0,000095 | 99,03 | 10788 | 0,000092 | ± 9% | |
| ,132 мм | ± 0.007 | 0,01369 мм² | 79,62 | 8697 | 0,00011 | 81,81 | 8907 | 0,00011 | ± 8% |
| 0,150 мм | ± 0,008 | 0,01767 мм² | 61,68 | 0,00014 | 63,38 | 6901 | 0,00014 | ± 8% | |
| 0,152 мм | ± 0.008 | 0,01815 мм² | 60,05 | 6557 | 0,00015 | 61,70 | 6720 | 0,00015 | ± 8% |
| ,170 мм | ± 0,008 | 0,02270 мм² | 48.02 | 5 | 0,00019 | 49,34 | 5373 | 0,00018 | ± 8% |
| 0,173 мм | ± 0.008 | 0,02351 мм² | 46,37 | 5062 | 0,00020 | 47,64 | 5186 | 0,00019 | ± 8% |
| .190 мм | ± 0,009 | 0,02835 мм² | 38,4198 | 38,4198 | 0,00023 | 39,50 | 4301 | 0,00023 | ± 8% |
| ,193 мм | ± 0.009 | 0,02926 мм² | 37,24 | 4069 | 0,00025 | 38,27 | 4168 | 0,00024 | ± 8% |
| . 210 мм | ± 0,010 | 0,03464 мм² | 31,47 | 0,00029 | 32,34 | 3521 | 0,00028 | ± 8% | |
| ,250 мм | ± 0.010 | 0,04909 мм² | 22,21 | 2425 | 0,00041 | 22,82 | 2484 | 0,00040 | ± 8% |
| 0,270 мм | ± 0,012 | 0,05726 мм² | 19,0479 | 0,00048 | 19,56 | 2129 | 0,00046 | ± 7% | |
| 0,280 мм | ± 0.013 | 0,06158 мм² | 17,70 | 1933 | 0,00052 | 18,19 | 1980 | 0,00051 | ± 7% |
| ,290 мм | ± 0,013 | 0,06605 мм² | 16,50 | 180 | 0,00055 | 16,96 | 1846 | 0,00054 | ± 7% |
| 0,300 мм | ± 0.013 | 0,07070 мм² | 15,41 | 1684 | 0,00059 | 15,84 | 1724 | 0,00058 | ± 7% |
| .310 мм | ± 0,013 | 0,07548 мм² | 14,44 | 0,00063 | 14,84 | 1615 | 0,00061 | ± 7% | |
| 0,315 мм | ± 0.013 | 0,07794 мм² | 13,98 | 1527 | 0,00065 | 14,37 | 1564 | 0,00064 | ± 7% |
| .345 мм | ± 0,013 | 0,09349 мм² | 11,66 | 0,00079 | 11,98 | 1304 | 0,00077 | ± 7% | |
| 0,350 мм | ± 0.013 | 0,09621 мм² | 11,33 | 1237 | 0,00080 | 11,64 | 1267 | 0,00078 | ± 7% |
| .355 мм | ± 0,013 | 0,09899 мм² | 11.0149 | 0,00083 | 11,31 | 1232 | 0,00081 | ± 7% | |
| 0,375 мм | ± 0.015 | 0,11046 мм² | 9,87 | 1078 | 0,00093 | 10,14 | 1104 | 0,00091 | ± 7% |
| .400 мм | ± 0,016 | 0,125 мм²7 | 8,647 | 0,00105 | 8,913 | 970 | 0,00103 | ± 7% | |
| .450 мм | ± 0.016 | 0,1591 мм² | 6,853 | 748 | 0,00133 | 7,042 | 766 | 0,00130 | ± 7% |
| .475 мм | ± 0,016 | 0,1772 мм² | 6,153 | 0,00148 | 6,323 | 688 | 0,00145 | ± 7% | |
| ,500 мм | ± 0.016 | 0,1963 мм² | 5,551 | 606 | 0,00164 | 5,704 | 621 | 0,00161 | ± 7% |
| ,560 мм | ± 0,016 | 0,2463 мм² | 4,424 | 0,00206 | 4,546 | 495,0 | 0,00202 | ± 7% | |
Таблица плотностей металлов и элементов | Инженеры Edge
Связанные ресурсы: материалы
Таблица плотности металлов и элементов
Инженерные материалы
Таблица плотности металлов и элементов
Плотность определяется как масса на единицу объема
преобразований:
Для плотности в фунтах / фут 3 умножьте фунт / дюйм. 3 по 1728 г .; для г / см 3 , умножьте плотность в фунтах / дюймах. 3 по 27,68; для кг / м 3 , умножьте плотность в фунтах / дюймах. 3 по 27679,9
| Плотность металла / элемента или сплава | Плотность | Плотность |
| Актиний | 10 | 10070 |
| Адмиралтейство Латунь | 8.5 | 8525 |
| Алюминий | 2,60 | 2600 |
| Алюминий — 1100 | 2,7 | 2720 |
| Алюминий — 6061 | 2,7 | 2720 |
| Алюминий — 7050 | 2.8 | 2800 |
| Алюминий — 7178 | 2,8 | 2830 |
| Алюминиевая бронза (3-10% Al) | 7,8 — 8,6 | 7800–8650 |
| Алюминиевая фольга | 2.7 | 2725 |
| Сурьма | 6,68 | 6680 |
| Бэббит | 7,27 | 7270 |
| Барий | 3,62 | 3595 |
| Бериллий | 1.85 | 1850 |
| Бериллий Медь | 8,5 | 8500 |
| висмут | 9,79 | 9790 |
| Латунь — литье | 8,5 | 8500 |
| Латунь прокатная и тянутая | 8.5 | 8500 |
| Латунь 60/40 | 8,52 | 8520 |
| Бронза — свинец | 7,7 — 8,7 | 7700–8700 |
| Бронза — фосфор | 8.7–8,9 | 8700–8900 |
| Бронза (8-14% Sn) | 7,4 — 8,9 | 7400–8900 |
| Кадмий | 8,69 | 8690 |
| Цезий | 1.87 | 1870 |
| Кальций | 1,54 | 1540 |
| Чугун | 6,85 — 7,75 | 6850–7750 |
| Церий | 6,77 | 6770 |
| Цезий | 1.93 | 1930 |
| Хром | 7,15 | 7150 |
| Кобальт | 8,86 | 8860 |
| Константан | 8,9 | 8900 |
| Колумбий | 8.55 | 8550 |
| Константан | 8,8 | 8800 |
| Медь | 8.96 | 8960 |
| Мельхиор | 8,9 | 8900 |
| дюралюминий | 2.78 | 2780 |
| Диспрозий | 8,55 | 8550 |
| Электрум | 8,5 — 8,8 | 8500–8800 |
| Эрбий | 9,07 | 9070 |
| Европий | 5.24 | 5240 |
| Гадолиний | 7,90 | 7900 |
| Галлий | 5,91 | 5910 |
| Германий | 5,3 | 5300 |
| Золото | 19.3 | 19300 |
| Гафний | 13,3 | 13300 |
| Hatelloy | 9,25 | 9250 |
| Гольмий | 8,80 | 8800 |
| Индий | 7.31 | 7310 |
| Инконель | 8,5 | 8500 |
| Инколой | 8,03 | 8003 |
| Иридий | 22,5 | 22500 |
| Утюг | 7.87 | 7870 |
| лантан | 6,15 | 6150 |
| Свинец | 11,3 | 11 300 |
| Литий | 0,53 | 530 |
| Лютеций | 9.84 | 9840 |
| Магний | 1,74 | 1740 |
| Марганец | 7,3 | 7300 |
| Марганцевая бронза | 8,37 | 8730 |
| Манганин | 8.55 | 8550 |
| Меркурий | 13,53 | 13530 |
| Молибден | 10,2 | 10200 |
| Монель | 8,37 — 8,82 | 8370–8820 |
| Неодим | 7.01 | 7010 |
| Нептуний | 20,2 | 20200 |
| Нихром | 8,45 | 8450 |
| Никель | 8,90 | 8900 |
| Никелин | 8.7 | 8700 |
| Нимоник | 8,1 | 8100 |
| Ниобий | 8,57 | 8570 |
| Осмий | 22,59 | 22590 |
| Палладий | 12.0 | 12000 |
| Фосфорная бронза | 8,9 | 8900 |
| Платина | 21,5 | 21500 |
| Плутоний | 19,7 | 19700 |
| Полоний | 9.20 | 9200 |
| Калий | 0,89 | 890 |
| празеодим | 6,77 | 6770 |
| Прометий | 7,26 | 7260 |
| Протактиний | 15.4 | 1540 |
| Радий | 5 | 500 |
| Красная латунь | 8,75 | 8720 |
| Рений | 20,8 | 20800 |
| Родий | 12.4 | 12400 |
| Рубидий | 1,53 | 1530 |
| Рутений | 12,1 | 12100 |
| Самарий | 7,52 | 7520 |
| Скандий | 2.99 | 2990 |
| Серебро | 10,5 | 10500 |
| Натрий | 0,97 | 970 |
| Припой 50/50 Pb Sn | 8,88 | 8880 |
| Нержавеющая сталь | 7.48 — 7,950 | 7480–7950 |
| Сталь | 7,860 | 7860 |
| Стронций | 2,64 | 2640 |
| Тантал | 16.4 | 16400 |
| Технеций | 11 | 11000 |
| Тербий | 8,23 | 8230 |
| Таллий | 11,8 | 11800 |
| торий | 11.7 | 11700 |
| Тулий | 9,32 | 9320 |
| Олово | 7,26 | 7260 |
| Титан | 4,51 | 4510 |
| Вольфрам | 19.3 | 19300 |
| Уран | 19,1 | 19100 |
| Ванадий | 6.0 | 6000 |
| Белый металл | 7,05 | 7050 |
| Кованое железо | 7.74 | 7740 |
| Желтая латунь | 8,47 | 8470 |
| Иттербий | 6,90 | 6900 |
| Иттрий | 4,47 | 4470 |
| Цинк | 7.14 | 7140 |
| Цирконий | 6.52 | 6520 |
Связанный:
© Copyright 2000 — 2021, Engineers Edge, LLC www.engineersedge.com
Все права защищены
Отказ от ответственности | Обратная связь | Реклама
| Контакты
Дата / Время:
Nichrome Wire Tech Tips — Советы по нимрому от WireTronic Inc
Насадки для нихромовой проволоки
РАСЧЕТ НАГРЕВАТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА
БАЗОВЫЕ ФОРМУЛЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Для выполнения основных расчетов конструкции нагревательных элементов необходимы следующие формулы, известные как закон Ома:
- Вольт = Амперы X Ом E = I x R
- Ватт = Вольт x Ампер W = E x I
- Вт = (Амперы) 2 X Ом W = I 2 x R
ПОЛЕЗНЫЕ ФОРМУЛЫ КАТУШКИ
ОБЪЕДИНЯЯ ПРИВЕДЕННЫЕ ВЫШЕ ФОРМУЛЫ, ПОЛУЧАЕМ ПОЛНУЮ ФОРМУЛУ ДЛЯ РАСЧЕТОВ КАТУШКИ.
Если расчеты выполняются для ленточного провода , необходимо использовать поправочный коэффициент 0,94 или 0,83 в зависимости от отношения ширины к толщине. Чем выше отношение ширины к толщине, тем ниже поправочный коэффициент.
КОНСТРУКЦИЯ СВОБОДНОГО ЭЛЕМЕНТА
Предположим, змеевик должен быть спроектирован так, чтобы соответствовать спиральной керамической нагревательной плите
Мы знаем, что:
- Нам нужен элемент на 800 ватт
- Канавка имеет длину 30 дюймов и ширину ¼ дюйма.
- Элемент должен работать от 115 вольт.
- Чтобы обеспечить наилучшую жизнь, мы будем использовать NICHROME 80.
Чтобы найти полное сопротивление холодной катушки:
Таблица I показывает, что для NICHROME 80 нам нужно 15,44 Ом в катушке, а рекомендуемые калибры проводов — от №18 до №22.
Для выбора диаметра катушки и калибра проволоки:
Чем тяжелее выбранный провод, тем ниже будет конечная рабочая температура самого элемента, но потребляемая мощность будет определять выделяемое тепло.Для данного элемента выберем проволоку №20. Из таблицы II мы находим сопротивление на дюйм закрытого витка для диаметра 7/32 дюйма. (оставляя зазор 1/32 дюйма в канавке ¼ дюйма) # 20 калибр. Сопротивление составляет 0,967 Ом на дюйм.
Длина мотка и коэффициент растяжения:
Теперь мы знаем, что нам нужно общее сопротивление катушки 15,44 Ом и сопротивление на дюйм 0,967 Ом, таким образом 15,44 / 0,967 = 16 дюймов закрытого змеевика. Это будет означать коэффициент растяжения 30/15 или 2: 1. В растянутой катушке должно быть 1.Для хорошего дизайна в 5–4 раза больше его закрытой длины.
Другие расчеты для этой катушки могут быть:
Расчетная температура провода:
Можно найти в Таблице III.
Мы используем провод № 20 и можем рассчитать, что сила тока будет:
Просматривая таблицу, мы обнаруживаем, что температура змеевика на воздухе будет около 1300 ° F. В окружении керамики эта температура, вероятно, будет примерно на 200 ° F выше или примерно на 1500 ° F.
Вт на квадратный дюйм поверхности элемента:
Одним из методов, используемых для проверки надежности конструкции элемента, является проверка плотности мощности на квадратный дюйм излучающей поверхности.Это делается следующим образом:
Наш элемент должен быть изготовлен из провода калибра # 20 (диаметр 0,032 дюйма) с общим сопротивлением 15,44 Ом. Из Таблицы V мы находим, что сопротивление NICHROME 80 0,032 дюйма составляет 0,6347 Ом на фут. Таким образом, общая длина провода равна полному сопротивлению / Ом на фут провода.
Площадь поверхности элемента составляет:
Для безопасной конструкции плотность ватт на открытой спиральной катушке не должна превышать 35 ватт на квадратный дюйм, когда элемент эксплуатируется в неподвижном воздухе.Естественно, если змеевик будет использоваться для нагрева быстро движущегося воздушного потока, плотность мощности может быть безопасно увеличена. И наоборот, если змеевик должен быть заключен в огнеупорный материал, плотность мощности должна быть уменьшена, чтобы предотвратить перегрев элемента.
Количество витков на фунт проволоки:
Используя провод калибра 20 с сопротивлением 15,44 Ом на катушку, из Таблицы V мы находим, что на фут провода приходится 0,6347 Ом, таким образом,
ДИЗАЙН ЛЕНТОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Предположим, слюдяной элемент с ленточной намоткой должен быть разработан для тостера, состоящего из одной детали.
Мы знаем, что:
- Нам нужно 500 Вт.
- Элемент будет работать от 115 вольт.
- На листе слюды достаточно места для 10 футов ленты. Мы снова будем использовать NICHROME 80.
Чтобы найти сопротивление холодной ленты:
Таблица I показывает, что для NICHROME 80 нам необходимо 24,704 Ом холодного сопротивления.
Поскольку нам нужно 10 футов ленты, это означает сопротивление на фут:
Чтобы оценить размер ленты:
Из сопротивления ленты для NICHROME 80 в Таблице IV мы находим, что 1/16 x.Лента 004 имеет сопротивление 2,458 Ом на фут, что должно очень хорошо работать и легко наматываться на слюдяную форму.
Чтобы приблизительно проверить надежность конструкции нашего элемента e \, мы должны
рассчитать плотность ватт на квадратный дюйм поверхности элемента.
Наша лента имеет длину 120 дюймов, ширину 1/16 дюйма и толщину 0,004 дюйма. Таким образом, общая площадь поверхности составляет:
Таким образом, плотность в ваттах составляет:
Для приблизительных расчетов конструкции в следующей таблице указан диапазон ватт на квадратный дюйм для различных типов элементов:
Следует отметить, что значение ватт на квадратный дюйм — это фактор, который значительно варьируется в зависимости от конструктивных характеристик устройства.В общем, чем лучше предусмотрено средство для отвода тепла от элемента, тем выше безопасный предел плотности мощности. Это особенно актуально для электрических утюгов, у которых из-за тесного контакта подошва может считаться излучающей поверхностью.
ТАБЛИЦА I
Размер и приблизительная хладостойкость различных сплавов для обычных мощностей
ТАБЛИЦА II
Ом на дюйм закрытой спирали
НИХРОМ 80
ТАБЛИЦА III
ТЕКУЩАЯ ТЕМПЕРАТУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
НИХРОМ 80
СПИРАЛЬНЫЕ КАТУШКИ
Эти данные были собраны в помощь производителям спиральных катушек и показывают приблизительный ток в амперах, необходимый для нагрева катушек на открытом воздухе до указанных температур в указанных условиях
ТАБЛИЦА IV
СОПРОТИВЛЕНИЕ
НИХРОМ 80 ЛЕНТА
Ом на фут при 68 ° F.(20 ° С)
ТАБЛИЦА V
ТЕКУЩАЯ ТЕМПЕРАТУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НИХРОМА 60
ПРОВОД ПРЯМОЙ
Показывает приблизительное значение в амперах, необходимое для достижения заданной температуры. Применяется только к прямым проводам, натянутым горизонтально на воздухе.
Нихром / Тофет A — H. Cross Company
Нихром / Тофет «А»
Номинальный состав
| Углерод | 15% Макс | ||
| Марганец | 5% Макс | ||
| Сера | 0.1% Макс | ||
| Кремний | 0,5-1,5% Макс | ||
| Хром | 19-21% | ||
| Никель (+ кобальт) | 77-79% | ||
| Утюг | 1,0% Макс |
Нихром / Тофет «A» — это никель-хромовый стойкий сплав для рабочих температур до 2150 ° F. Он немагнитен, обладает высокой устойчивостью к коррозии и имеет более низкий коэффициент сопротивления, чем другие сплавы нагревательных элементов.Типичные области применения этого материала включают в себя утюги, гладильные машины, кварцевые трубчатые нагреватели, картриджные элементы и т. Д. Отсутствие реакционной способности огнеупоров MgO делает его наиболее подходящим сплавом для закрытых нагревательных элементов, особенно в более высоких диапазонах температур.
Типичные механические свойства
| Предел прочности на разрыв: | ||
| Жесткий закал | 200000 фунтов на кв. Дюйм | |
| Снятие напряжения | 175,000 фунтов на квадратный дюйм | |
| Отожженный | 100000 фунтов / кв. Дюйм | |
| Модуль упругости (x 10e6 PSI) | 31 | |
| Магнитный отклик | Немагнитный |
Типичные физические свойства
| Плотность | .304 фунта / куб. Дюйм в | |
| Точка плавления | 2552 ° F Приблизительно | |
| Удельный вес | 8,41 | |
| Удельное электрическое сопротивление @ RT | 650 Ом / мил / фут | |
| Коэффициент теплового расширения | ||
| 70-200 ° F | 7,3 x 10-e6 | |
| 201-1500 ° F | 9,6 x 10-e6 | |
| Теплопроводность | 0.113 Вт / см / ° C |
Формы
H. Cross Company может предоставить нихром / тофет «А» в размерах проволоки, ленты, ленты, листа и фольги в соответствии с вашими конкретными потребностями. Пожалуйста, обратитесь к нашей странице типовых размеров и допусков для получения информации об общих диапазонах размеров продуктов. Если вы не видите нужный список размеров, свяжитесь с нами по телефону или по электронной почте для получения дополнительной информации или помощи.