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电热合金

电热合金

常用的电热合金材料有镍铬合金和铁铬铝合金。镍格合金是用作电热元件的最好材料。它具有高的电阻率和较小的电阻温度系数，所以当炉温升高时电功率稳定。镍铬合金在高温下不易

摘要
电热合金

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电热合金
　　常用的电热合金材料有镍铬合金和铁铬铝合金。
　　1、镍格合金
　　是用作电热元件的最好材料。它具有高的电阻率和较小的电阻温度系数，所以当炉温升高时电功率稳定。镍铬合金在高温下不易氧化，这是因为在加热时表面生成一层墨绿色的氧化铬(0203)薄膜，防止了电热元件的进一步氧化。镍铬合金的高温强度比较高，冷却后无脆性；同时塑性大，可拉成细丝，易于加工，焊接性能良好。
　　2、铁格铝合金
　　熔点比镍铬合金高，电阻率也比镍铬合金大。高温时易与耐火砖的Si02和Fe203作用，最好采用高铝制品。铁铬铝的热膨胀系数比较大，加热到高温往往伸长弯曲。冷加工性能较差，但经低温（约300℃左右）加热后，其冲击韧度急剧增大，使加工和成形变得容易，经高温使用后，晶粒长大变脆，在重新焊接和移动时容易折断，因此，不宜用在有振动和冲击的部位。但是铁铬铝合金的密度小，用料省；又不用镍，价格也比较低廉。
　　若往铁铬铝内添加一定数量的稀有或稀土元素，可以提高合金的抗氧化性，改善加工脆性，防止高温脆化及晶粒长大，而且在各种气氛(特别是CO和N2)中，有很强的抵抗能力。因此，可用作多用可控气氛炉和无罐滲碳炉等的抗渗碳合金元件，如 Cr23Al6Y、Cr23Al6CoZr 和 Crl3Al6Mo2R。
表1电热合金的化学成分（质量分数KGB1234—85)
序
号		 合金牌号 化学成分(质量分数）（％)
C P S Mn Si Cr Ni Al Mo Nb Fe
不大于
1 Crl5Ni60 0.08 0.020 0.015 0- 60 0.75? 1.60 15.0? 18.0 55.0? 61.0 ≤0.50 — — 余
2 Cr20Ni80 0.08 0.020 0.015 0.60 0.75 ? 1.60 20.0? 23.0 余 ≤0.50 — 一 ≤1.0
3 Cr30Ni70 0.08 0.020 0.015 0.60 0.75 ? 1.60 28.0 ? 31.0 余 ≤0.50 — — ≤1.0
4 lCrl3Al4 0.12 0.025 0.025 0.70 ≤1.00 12.0? 15.0 ≤0.60 4.0?6.0 — — 余
5 0Crl3Al6Mo2 0.06 0.025 0.025 0.70 ≤1.00 12.5? 14.0 ≤0.60 5.0?7.0 1.5? 2.5 — 余
6 OCr25Al5 0.06 0.025 0.025 0.70 ≤0.60 23.0 — 26.0 ≤0.60 4.5 ?6.5 — — 余
7 OCr21Al6Nb 0.05 0.025 0.025 0.70 ≤0.60 21.0 ? 23.0 ≤0.60 5.0?7.0 — 参考加入量0.5 余
8 OCr27Al7Mo2 0.05 0. 025 0.025 0.20 ≤0.40 26.5? 27.8 ≤0.60 6.0?7.0 1.8?2.2 _ 余
注：为了改善合金性能，允许在合金中添加适量的钛、钴及稀土等合金元素。

表2电热合金的电阻率(GB1234—85)
序号 合金牌号 冷拉丝材 冷轧带材
直径/mm 20℃电阻率/ Ω·mm2·m-1 厚度/mm 20℃电阻率/ Ω•mm2•m-1
1 Crl5Ni60 0.20?0.50
>0.50		 1.12±0.05
1.15±0.05		 ≤0.80
>0.80?3.00
>3.00		 1.11±0.05
1.14±0.05
1.15±0.05
2 Cr20Ni80 0. 20?0. 50
>0.50?3. 00
>3. 00		 1.09±0.05
1.13±0.05
1.14±0.05		 ≤0. 80
>0.80?3.00
>3.00		 1.09±0.05
1.13±0.05
1.14±0.05
3 Cr30Ni70 0.20?0.50
>0.50		 1.18±0.05
1.20±0.05		 <0.80
>0.80?3.00
>3.00		 1.18±0.05
1.19±0.05
1.20±0.05
4
5
6
7		 1Cr13Al4
0Crl3Al6Mo2
0O25Al5
0Cr2lAl6Nb		 0.20?7.50 1.25±0.08
1.41±0.07
1.2±0.07
1.45±0.07		 0. 20?3.50 1.25±0.08
1.41±0.07
1.42±0.07
1.45±0.07
8 0Cr27Al7Mo2 0.50?7.50 1.53±0.07   1.53±0.07

表3电热合金的物理性能(GB1234—85)
性能名称 Crl5Ni60 Cr20Ni80 Cr30Ni70 1CH3A14 0Crl3Al6 - Mo2 OCr25Al5 0O21A16
-Nb		 0Cr27Ai7
-Mo2
工
艺
性
能		 伸长率δ5(%)不小于
反复弯曲次数不小于		 20
—		 20
—		 20 16 12 12 12 10
— 3 5 5 5  
快速
寿命
试验		 试验温度/℃ 1120
≥100		 1170
≥100		 1250
≥50		   1250 1250 1350 1350
  ≥100 ≥100 ≥50 ≥50
主
要
物
理
性
能
参
辱
数
值		 寿命值/h 1150 1200 1250 950 1250 1250 1350 1400
元件最髙使用温度/℃
 		 1390 1400 1380 1450 1500 1500 1510 1520
密度/g•cm-3 8.2 8.4 8.1 7.4 7.2 7.1 7.1 7.1
比热/J•(g•C) -1 0.461 0.440 0.461 0.490 0.494 0.494 0.494 0.494
平均线膨胀系数/2×10-6℃-1（20?1000℃) 13.0 14.0 17.1 15.4 15.6 16.0 16.0 16.0
热导率/W.(m.K) -1 12.56 16.75 12.56 14.65 13.61 12.79 12.79 12.56
组织 奥氏体 奥氏体 奥氏体 铁素体 铁素体 铁素体 铁素体 铁素体
磁性 非破性 非磁性 非磁性 磁性 磁性 磁性 磁性 磁性
特点和用途 高温机械性能很好，用后不变脆，但易被炉中的硫和碳氢气体腐蚀。适于在氧化及含氮气氛的低温、中温移动式电炉中作电加热元件 抗氧化性能比镍铬合金好，电阻率比镍铬合金高；密度较小，用料省；不用镍，价廉，但在高温下性脆，机械强度低，适于在氧化及含硫气氛的固定式低温、中温和高温电炉中作电加热元件


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