Нихром – это одна из семи групп прецизионных (с заданными свойствами) сплавов, чьё производство регламентирует ГОСТ 10994-74. В эту группу входят 16 марок металлов с высокой сопротивляемостью току, из которых десять используются для производства нагревателей и шесть – для датчиков и резисторов с постоянным сопротивлением в заданном температурном диапазоне.
Согласно упомянутому нормативному документу, в определение нихрома включены такие характеристики сплавов:
- максимальная рабочая температура нагрева – до 1 100, 1 150, 1 200, 1 220 и 1 400 °С;
- удельное сопротивление – от 0,99–1,07 до 1,37–1,47 единицы;
- базовые элементы химического состава – никель и/или хром с массовой долей 55–78 и 15–23 % соответственно.
В Интернете часто можно встретить вопрос о том, как определить нихром в домашних условиях. Сразу скажем, что сделать это по внешнему виду металла невозможно.
Чтобы определить нихромовую проволоку, необходимо знать основные свойства этих сплавов. Прежде всего эти вещества немагнитные. Если постоянный магнит не притягивает проволоку, возможно, перед вами нихром. Такая оговорка связана с тем, что он не единственный немагнитный сплав. Если через проволоку из нихрома пустить ток, она быстро нагреется до характерного красного свечения с выделением сильного теплового излучения.
Более точный ответ, вплоть до определения марки сплава, можно получить только с использованием лабораторного оборудования. По этой причине полные характеристики продукции из нихрома обязательно указывают в сопроводительной документации, включая её маркировку и назначение.
Сколько стоит нихром в Беларуси?
Готовые спирали UD обычные (нихром
) 0,5 Ом (10шт.) 10 руб. Готовые спирали UD обычные (
нихром
) 0,5 Ом (10шт.) 9 руб.
Интересные материалы:
Как работает беспроводной микрофон Петличка? Как работает беспроводной петличный микрофон? Как работает Безжидкостный барометр? Как работает био туалет в поезде? Как работает Бойлерное отопление? Как работает датчик магнитного поля? Как работает датчик удара? Как работает датчик уровня топлива ГЛОНАСС? Как работает диффузор? Как работает дисплей порт?
Нихром из паяльника
Разберите паяльник и отыщите ту самую проволоку из нихрома. Мы действительно нашли такую, но она была очень тонкая. Узнать сечение проволоки можно, намотав на карандаш 10 плотно прижатых друг к другу витков нити. Наши витки заняли 1 мм.
Это значит, что сечение нашей нити составляет 0.1 мм. Купить таких дешевых паяльников можно много, однако нихромовая спираль в них может отличается длиной. Разборка бытового паяльника для получения нихрома – реально рабочая схема. Но что делать, если паяльника нет?
Похожая спираль есть в фенах. Различные модели имеют нихромовые нити разного диаметра, но они там однозначно есть. Нихром можно отыскать в обогревателе, построенном по принципу вентилятора. Этот вариант будет несколько дороже предыдущего.
И, наконец, самый труднодоступный способ – достать этот металл из электроплиты с открытой спиралью. Сегодня мы поведали, что нихромовая намотка из не такое уж и затратное мероприятие. Если Вы решили найти нить в паяльнике, то там она может достигать 2.5 м. Так получится далеко ни 1 намотка.
Приобретение и выбор
Продают готовые изделия с различными намотками. Нить исполнена в виде проволоки, ленты, фольги.
Для приобретения проволоки можно сделать заказ в ведомстве по изготовлению металлопроката. Достаточно уточнить телефон и позвонить. Интернет предоставит все доступные сведения. Рассмотрим другие варианты приобретения проволоки:
- магазины, специализирующиеся на нагревательных элементах;
- магазины, торгующие хозяйственными товарами;
- на рынке;
- в своём доме из старых электронагревательных приборов.
Широкое применение нашла нихромовая нить в медицине. Имеет свойства не окисляться, используется при пластических операциях, в хирургии при внутриполостных действиях.
Изделия получили применение в фармакологических институтах, исследовательских лабораториях. При станковой фигурной резке из нихрома изготавливают струны. В домашнем обиходе изготавливают струнные приспособления для нарезки деревянных фигурок. Дома с наличниками, имеющие красивый старинный орнамент, выполнены такими самодельными струнными инструментами из нихромовых нитей.
tokar.guru
Отличительные характеристики
Среди наиболее востребованной электротехнической продукции на рынке – проволока нихром. Удельное сопротивление этого компонента электронагревательной техники исключительно высоко, что позволяет иметь широкий спрос.
Важной особенностью металла является стойкость его к высокотемпературному окислению в нормальных и агрессивных условиях. Ключевую роль тут играет хром. Элемент образовывает на поверхности соответствующую оксидную пленку, которая осуществляет защитную функцию. Она же отвечает за соответствующий темный цвет материала, который сменяется характерным бело-серым при механическом снятии окисленного слоя.
Стоит отметить, что непосредственный контакт с кислотами все же разрушает его, даже более, чем коррозионностойкий вольфрам.
Двухкомпонентный сплав не имеет магнитных характеристик. Они возникают для многокомпонентных его модификаций, однако имеют ослабленные показатели.
Нихромовая проволока отличается жесткостью, не поддается простому силовому влиянию.
Систематизируем информацию о том, как определить проволоку нихром, преимущественно, как отличить ее от внешне похожих материалов:
- Белый цвет нового металла, темный – ранее проработанного.
- Отрицательная или минимальная магнитность.
- Жесткость.
- Разрушение под действием кислот, устойчивость к окислению под влиянием высоких температур.
История открытия
Сплав представляет собой соединение никеля с хромом, с вариациями добавления железа, марганца, алюминия, силиция.
Изначально имел два пути зарождения. Корни лежат в научных исследованиях относительно легирования металлов и модификации их свойств. Ni и Cr – составляющие высококачественных коррозионностойких и жаропрочных сталей.
Как двухкомпонентный сплав из никеля и хрома, он был открыт в 1906 году в США. Сегодня применяются его различные модификации, в том числе трехкомпонентные на основе железа.
Технические параметры
При выборе продукции из нихрома важно учитывать следующие особенности:
- номинальное удельное сопротивление;
- диаметр, сечение и вес;
- фактическое сопротивление и рабочие температурные границы в зависимости от физических параметров.
Номинальные значения основной параметрической характеристики определяются ГОСТом и зависят от марки и состава.
Марка | Удельное сопротивление, Ом*м |
Х20Н80 | 1175 |
Х15Н60-Н | 1150-1210 |
ХН70Ю-Н | 1300 |
ХН20ЮС | 1020 |
Диаметр проволоки-нихрома определяет ее сечение, вес мотка и соответственное объективное сопротивление.
Диаметр, мм | Площадь сечения, мм2 | Вес на 100 м, г | Сопротивление, Ом |
0,1 | 0,079 | 6,5 | 127 |
0,15 | 0,018 | 14,5 | 55-60 |
0,3 | 0,07 | 58 | 14-15 |
0,4 | 0,126 | 103 | 8 |
0,5 | 0,196 | 161 | 5 |
Таким образом, вес проволоки (нихром) на 100 метров продукции прямо пропорционален ее размерам, а диаметр и площадь сечения – обратно пропорциональны фактическому сопротивлению.
Рабочая температура зависит не только от химического состава, но и от параметрических характеристик.
Марка | Рабочая температура, ˚С | |||
диаметр продукции, мм | ||||
0,2 | 0,4 | 1,0 | 3,0 | |
Х20Н80 | 950 | 1000 | 1100 | 1150 |
Х15Н60-Н | 900 | 950 | 1000 | 1075 |
ХН70Ю-Н | 950 | 1000 | 1100 | 1175 |
ХН20ЮС | 900 | 950 | 1000 | 1050 |
Диаметр проволоки, изготавливаемой производителями, представляется в пределах 0,05-12 мм, а ленты – 0,15-3,2 мм.
Теплоемкость, линейное расширение, плотность и теплопроводность нихрома
В таблице представлены следующие физические свойства нихрома: удельная теплоемкость при 25°С, средний коэффициент теплового линейного расширения в интервале температуры от 20 до 1000°С и плотность нихрома при 25°С.
Следует отметить, что рассмотренные марки нихрома имеют близкие значения физических свойств. Плотность нихрома находится в диапазоне 8200…8660 кг/м 3 и повышается с увеличением содержания в сплаве никеля. Коэффициент теплового линейного расширения нихрома при 20…1000°С имеет значение (17…18)·10 -6 град -1 . Удельная теплоемкость нихрома, в зависимости от марки, составляет 440…460 Дж/(кг·град).
Удельная теплоемкость, линейное расширение и плотность нихрома
Марка нихрома | C, Дж/(кг·град) | α·10 6 , град -1 | ρ, кг/м 3 |
Нихром (10%Cr + 90%Ni) | 460 | 18 | 8660 |
Х15Н60 | 460 | 17 | 8200 |
Х20Н80-Н | 440 | 18 | 8400 |
Nikrothal 80 | 460 | 17,2 | 8300 |
Теплопроводность нихрома имеет величину, близкую по значению с теплопроводностью нержавеющей стали. В таблице приведены данные по теплопроводности рассмотренных сплавов при различных температурах в интервале от 0 до 600°С.
Теплопроводность нихрома увеличивается при нагревании. С повышением содержания никеля в сплаве его коэффициент теплопроводности повышается. К примеру, сплав, содержащий 10% Cr и 90% Ni, имеет наибольшую теплопроводность из рассмотренных сплавов, равную 17,4 Вт/(м·град) при 20°С.
Расшифровка марок
Свойства и назначение продукции из нихрома определяются ее химическим составом. Рассмотрим основные из них.
- Х20Н73ЮМ-ВИ: хром – 20%, никель – 73%, алюминий – 3%, молибден – 1,5%, марганец – до 0,3%, титан – до 0,05%, железо – 2%, углерод – до 0,05%; выплавлен с помощью вакуумно-индукционного метода;
- ХН70Ю-Н: Cr – 27%, Ni – 70%, Al – 3%, Mn – до 0,3%, Cs – до 0,03%, Ba – до 0,1%, Fe – до 1,5%, C – до 0,1%; предназначен для электронагревательных элементов;
- ХН20ЮС: Cr – 20%, Ni – 20%, Al – 1 %, Zn – до 0,2%, Ca – до 0,1%, Si – 2,5%, Fe – 50%, C – до 0,08% – для нагревателей промышленных печей.
Почему именно нихром
Чаще всего перед создателями койлов возникает вопрос, что лучше для намотки кантал или нихром? Оба этих материала широко используются для изготовления намоток. Но когда речь зашла о том, какая лучше, мнения профи на этот счет разделились. У каждого есть и плюсы, есть и минусы.
Если собрать объективную информацию, то мы получим следующее:
- Нихромом называется сплав никеля и хрома, с возможными небольшими примесями других металлов. Проволока из такого материала будет довольно мягкая и гибкая. Эта проволока не будет быстро чернеть.
- Кантал – это сплав железа, алюминия и хрома. Если вы встретите название фехраль, то вы должны знать, что речь идет об одном и том же материале. Такая проволока, не имеющая в составе никель, пружинит и имеет не такой высокий срок службы. Такой материал по цене дешевле, чем нихром.
Так как же выбрать, кто из них будет лучше?
Нихромовые нагреватели (NiСг)
«Нихромы» (сплавы Ni-Cr и Ni-Cr-Fe) применяются как в промышленности, так и в бытовых приборах.
«Нихромы» характеризуются: отличными механическими свойствами в «холодном» и «горячем» состоянии, а также после длительной эксплуатации, поэтому не требуют намотки на керамическую трубку; высокой однородностью структуры сплавов. Максимальная температура эксплуатации нихромов (в частности наилучшего сплава Х20Н80) – 1200 °C.
Предостережение, если вы используете нихромовые нагреватели:
- в серосодержащих атмосферах при температурах выше 650 °C проявляется, так называемый, эффект «зеленой гнили», приводящий к интенсивному разрушению сплавов этого класса;
- в атмосфере, содержащей углерод, в температурном интервале 600-900 °C происходит интенсивное разрушение сплавов этого класса. В процессе эксплуатации нихромовых нагревателей поверхностная защитная пленка отслаивается, образуя окалину, что приводит к загрязнению нагреваемых поверхностей и термообрабатываемых деталей.
Нихром сохраняет пластичность после остывания: спираль можно снять, поправить форму, согнуть по другому, т.е. его целесообразно применять в тех случаях, когда намотка на керамическую трубку по каким-либо причинам невозможна, например, при укладке намотанной спирали в узкие пазы из керамики. Никельхромовые сплавы могут работать в контакте с шамотом любой марки, не взаимодействуя с ним.
Форма поставки:
- в виде проволоки;
- в виде ленты;
- в бухтах.
Расчет спирали из нихрома
Те, кому очень часто приходится иметь с заменой нагревательных элементов из нихрома и самодельным изготовлением спиралей обратят внимание на несколько унифицированный поход к самой проблеме намотки спирали, когда известен диаметр стержня для намотки и диаметр нихромового провода. Для расчета спиралей из нихрома под 220V исходим из расчета, что удельное сопротивление из нихрома равно — 1,1 х ОМ х мм²/м. Исходя из этого можно довольно быстро определить длину намотки виток к витку в зависимости от толщины провода и диаметра применяемого для намотки стержня на котором, вы собираетесь наматывать вашу спираль. Приводится таблица с уже готовыми длинами намотки спирали и диаметрами применяемых стержней для намотки спирали виток к витку.
Вам всего лишь потребуется не большая корректировка в зависимости от того, что вы имеете у себя в наличии.
Если вы хотите рассчитать спираль на другое напряжение то это довольно сделать не трудно, например вам необходимо определить длину спирали на напряжение 127V из нихрома диаметром 0,3 мм при этом у вас стержень для намотки спирали диаметром 4 мм.
Из таблицы видно, что длина спирали на напряжение 220V равна 22 см из этого и составляем пропорцию, где 220V = 22 cм, а 127V = Х см. То тогда отсюда 127V х 22 / 220V = 12.7 cм.
Если вы хотите применять спирали в закрытом виде, то длину намотки спирали от получаемой в таблице необходимо увеличить на 1/3 значения это вас сбережет от быстрого перегрева и выхода из строя спирали.
Фехралевые нагреватели
Нагреватели из фехрали (FеСгАl)
«Фехраль» (сплав Fe-Cr-Al) – более прогрессивный нежели нихром материал, широко используется в электропечах сопротивления, для всех отраслей промышленности (машиностроение, литейные и термические цеха, производство керамики и стекла, сушильные цеха). Нагреватели из фехрали применяются в электропечах до температур 1400 °C. Являются аналогом материала А-1 фирмы KANTHAL.
Преимущества фехралевых нагревателей по сравнению с нихромом:
- цена – меньше в три раза, что приводит в конечном итоге к снижению стоимости печи;
- более длительный срок службы при одинаковой с нихромом температуре эксплуатации (в зависимости от условий эксплуатации от двух до четырех раз);
- отсутствие окалины, вследствие чего спирали не требуется закрывать;
- больший срок службы в восстановительных атмосферах;
- более высокая удельная поверхностная мощность;
- меньшая плотность.
Совокупное действие всех вышеперечисленных факторов приводит к существенному снижению массы нагревателя и, в конечном итоге, к снижению его стоимости.
Пластичность фехрали растет с ростом температуры, при температуре 800-1000 °C сплавы легко поддаются деформации под собственным весом, поэтому нагревательные элементы требуется устанавливать на керамических трубках. При нагреве до температуры 900-950 °C и выше наступает быстрый рост зерна, приводящий к необратимому охрупчиванию металла, поэтому ремонт спиралей производится с большой осторожностью, неснимая спираль с печи.
При температуре выше 1000 °C фехраль может работать в контакте лишь с высокоглинозёмистыми огнеупорными материалами (с содержанием оксида алюминия не менее 50 %). Работоспособность фехрали обеспечивается образующейся на ее поверхности защитной пленкой из Al2O3, поэтому при работе в безокислительных средах данную защитную пленку необходимо периодически возобновлять, производя отжиг в окислительной среде (на воздухе).
Форма поставки нагревателей из фехрали:
- в виде проволоки — фехралевая проволока;
- в бухтах;
- в виде спиралей различного диаметра, как на керамических трубках, так и без керамических трубок — фехралевая спираль;
- в виде готовых нагревательных элементов, снабженных токовыводами из того же материала, но большего диаметра, с керамическими установочными изоляторами и крепежной фурнитурой — фехралевые нагреватели.
ni-cr.ru
Чем ценится нихромовая проволока?
Проволока из нихрома обладает следующими ценными качествами:
- высокая жаропрочность: нихром используют в приборах, в которых элемент из этого металла может разогреваться до очень высокой температуры;
- не подверженность коррозии;
- прочность и твердость нихрома, механическая устойчивость, однако, при всем при этом он очень эластичный;
- высокий уровень удельного электрического сопротивления и довольно низкий коэффициент температуры;
- достаточно маленький вес;
- замечательная устойчивость к разнообразным агрессивным веществам.
Виды продукции
Выбор любого сплава, который характеризуется качественными технологическими и механическими характеристиками, должен быть обоснованным и регламентированным. Особенно когда речь идет о высокой стоимости. Таким высокотехнологичным и дорогостоящим материалом является проволока нихром. Гост 8803-89, 12766.1-90, 12766.3-90, 12766.4-90 определяет требования, особенности маркировки и применения. В соответствии со стандартами и в зависимости от типажа, металл представлен в продаже в виде проволоки или лент, выбор которых зависит от диаметра, сечения, длины, особенностей использования.
Соответственный прокат является исходным для промышленного изготовления ленточных зигзагов, проволочных спиралей.
Где можно взять нихромовую проволоку?
Существует несколько вариантов, как и где можно приобрести изделие из нихрома.
На сегодняшний день практически в каждом населенном пункте существует справочная по товарам и услугам. Обратившись к ней, можно получить от оператора информацию, какая организация торгует нихромом и ее контактные телефоны. Такую информацию можно узнать и в Интернете. Однако в этой ситуации шансы приобрести нормальный товар практически равен нулю, потому что если кто и возьмется доставить материал, то это будет всего лишь полтора-два метра. Организации в основном специализируются на оптовых продажах. Но уточнить все-таки стоит.
Если такое изделие продается в другом городе, то можно воспользоваться . Однако этот вариант предусматривает доплату за пересылку. Можно проволоку приобрести в специализированных магазинах. Это могут быть «Радиодетали», «Умелые руки» и другие подобные павильоны. Продавцы таких частных магазинов, торгующие различными запчастями, друг друга знают очень хорошо. Поэтому, если у такого «частника» в наличии нет нихромовой проволоки, он может подсказать, где ее приобрести. Между прочим, найти ее можно в обыкновенном хозяйственном магазине. Спирали для электрических плит изготовлены из нихрома.
Ни один населенный пункт не может обойтись без наличия базара, где можно приобрести все что угодно. Самое главное – это тщательно обойти весь рынок и даже можно поспрашивать продавцов. Можно и наткнуться на такое изделие из нихрома.
Чтобы найти такую проволоку, следует где-нибудь отыскать старый прибор, например, лабораторный реостат. Сам по себе он не представляет никакой ценности, однако на нем намотано небольшое количество нихрома.
Нихромовая проволока является высококачественным пластичным изделием благодаря своим замечательным техническим характеристикам. Купить или достать ее любым другим способом хоть и трудно, но возможно. Нужно лишь проявить инициативу и попробовать все вышеуказанные способы.
Источник: elektro.guru