Skip to content

Нихром как определить: Опознать проволоку. — На опознание

Содержание

Нагреватели. Методика и примеры расчета. Статья

Нихром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Фехраль

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нихром в изоляции

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Титан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Вольфрам

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Молибден

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Кобальт

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Термопарная проволока

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Провода термопарные

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Никель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Монель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Константан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Мельхиор

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Твердые сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Порошки металлов

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нержавеющая сталь

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Жаропрочные сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ферросплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Олово

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Тантал

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ниобий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ванадий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Хром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Рений

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Прецизионные сплавы

Продукция

Описание

Магнитомягкие

Магнитотвердые

С заданным ТКЛР

С заданной упругостью

С высоким эл.

сопротивлением

Сверхпроводники

Термобиметаллы

Статья «Нагреватели. Методика и примеры расчета» содержит обзор по расчету нагревателей электрических печей. Рассматриваются материалы, используемые для изготовления нагревателей, их свойства, достоинства и недостатки, условия работы (нихром, вольфрам, молибден и др.), описана цель расчета нагревателей, приведены методики, описанные на конкретных примерах. Также статья содержит справочные таблицы и ссылки на ГОСТы, необходимые для проведения расчета нагревателей электрических печей.

На странице представлена только выдержка из статьи «Нагреватели. Методика и примеры расчета».

Рассчитать нагреватели электрической печи

Калькулятор нагревателей электрических печей

Параметры электрической печи

Параметры нагревателя

Диаметр нагревателя, мм
?

Размеры нагревателей (толщина x ширина), мм

Выбрать из стандартных размеров (толщина х ширина), мм ?
Изменить размер на стандартный
0,1х600,1х1000,1х2000,1х4000,2х2,50,2х80,2х600,3х1,850,3х600,3х4000,35х2,350,35х2,40,5х2,250,5х60,5х81,0х61,0х101,0х151,0х201,2х201,5х101,5х121,5х152,0х102,0х202,0х252,0х302,0х402,5х202,5х252,5х302,5х603,0х203,0х303,0х40

Толщина нагревателя, мм
?

Ширина нагревателя, мм
?

Длина нагревателя, м
?

Масса нагревателя, кг
?

Общая длина нагревателей, м
?

Общая масса нагревателей, кг
?

*
Результаты расчета нагревателей электрических печей, выполненного с помощью данного калькулятора, носят информативный характер.

Расчет основан на подходе, рассмотренном в книге «Типовые расчеты по электрооборудованию», Дьяков В.И., а также в статье «Нагреватели. Методика и примеры расчета», Никонов Н. В., и содержит ряд допущений.

В каждом конкретном случае могут появиться дополнительные условия, связанные с конструктивными особенностями печи, а также условиями эксплуатации.

Очень часто при желании сделать или отремонтировать нагреватель электропечи своими руками у человека появляется много вопросов. Например, какого диаметра взять проволоку, какова должна быть ее длина или какую мощность можно получить, используя проволоку или ленту с заданными параметрами и т.д. При правильном подходе к решению данного вопроса необходимо учитывать достаточно много параметров, например, силу тока, проходящего через
нагреватель
, рабочую температуру, тип электрической сети и другие.

В данной статье приводятся справочные данные о материалах, наиболее распространенных при изготовлении нагревателей электрических печей, а также методика и примеры их расчета (расчета нагревателей электрических печей).

Непосредственно нагреватель – один из самых важных элементов печи, именно он осуществляет нагрев, имеет наибольшую температуру и определяет работоспособность нагревательной установки в целом. Поэтому нагреватели должны соответствовать ряду требований, которые приведены ниже.

Требования к нагревателям

Основные требования к нагревателям (материалам нагревателей):
  • Нагреватели должны обладать достаточной жаростойкостью (окалиностойкостью) и жаропрочностью. Жаропрочность — механическая прочность при высоких температурах. Жаростойкость — сопротивление металлов и сплавов газовой коррозии при высоких температурах (более подробно свойства жаростойкости и жаропорочности описаны на странице Жаропрочные сплавы и стали).
  • Нагреватель в электропечи должен быть сделан из материала, обладающего высоким удельным электрическим сопротивлением. Говоря простым языком, чем выше электрическое сопротивление материала, тем сильнее он нагревается. Следовательно, если взять материал с меньшим сопротивлением, то потребуется нагреватель большей длины и с меньшей площадью поперечного сечения. Не всегда в печи может быть размещен достаточно длинный нагреватель. Также стоит учитывать, что, чем больше диаметр проволоки, из которой сделан нагреватель, тем дольше срок его службы
    . Примерами материалов, обладающих высоким электрическим сопротивлением являются хромоникелевый сплав нихром Х20Н80, Х15Н60, железохромоалюминиевый сплав фехраль Х23Ю5Т, которые относятся к прецизионным сплавам с высоким электрическим сопротивлением.
  • Малый температурный коэффициент сопротивления является существенным фактором при выборе материала для нагревателя. Это означает, что при изменении температуры электрическое сопротивление материала нагревателя меняется не сильно. Если температурный коэффициент электросопротивления велик, для включения печи в холодном состоянии приходится использовать трансформаторы, дающие в начальный момент пониженное напряжение.
  • Физические свойства материалов нагревателей должны быть постоянными. Некоторые материалы, например карборунд, который является неметаллическим нагревателем, с течением времени могут изменять свои физические свойства, в частности электрическое сопротивление, что усложняет условия их эксплуатации. Для стабилизации электрического сопротивления используют трансформаторы с большим количеством ступеней и диапазоном напряжений.
  • Металлические материалы должны обладать хорошими технологическими свойствами, а именно: пластичностью и свариваемостью, — чтобы из них можно было изготовить проволоку, ленту, а из ленты — сложные по конфигурации нагревательные элементы. Также нагреватели могут быть изготовлены из неметаллов. Неметаллические нагреватели прессуются или формуются, превращаясь в готовое изделие.

Материалы для изготовления нагревателей

Наиболее подходящими и самыми используемыми в производстве нагревателей для электропечей являются прецизионные сплавы с высоким электрическим сопротивлением. К ним относятся сплавы на основе хрома и никеля (хромоникелевые), железа, хрома и алюминия (железохромоалюминиевые). Марки и свойства данных сплавов рассмотрены в ГОСТ 10994-74 «Сплавы прецизионные. Марки». Представителями хромоникелевых сплавов является нихром марок Х20Н80, Х20Н80-Н (950-1200 °С), Х15Н60, Х15Н60-Н (900-1125 °С), железохромоалюминиевых – фехраль марок Х23Ю5Т (950-1400 °С), Х27Ю5Т (950-1350 °С), Х23Ю5 (950-1200 °С), Х15Ю5 (750-1000 °С). Также существуют железохромоникелевые сплавы — Х15Н60Ю3, Х27Н70ЮЗ.

Перечисленные выше сплавы обладают хорошими свойствами жаропрочности и жаростойкости, поэтому они могут работать при высоких температурах. Хорошую жаростойкость обеспечивает защитная пленка из окиси хрома, которая образуется на поверхности материала. Температура плавления пленки выше температуры плавления непосредственно сплава, она не растрескивается при нагреве и охлаждении.

Приведем сравнительную характеристику нихрома и фехрали.
Достоинства нихрома:

  • хорошие механические свойства как при низких, так и при высоких температурах;
  • сплав крипоустойчив;
  • имеет хорошие технологические свойства – пластичность и свариваемость;
  • хорошо обрабатывается;
  • не стареет, немагнитен.
Недостатки нихрома:
  • высокая стоимость никеля — одного из основных компонентов сплава;
  • более низкие рабочие температуры по сравнению с фехралью.
Достоинства фехрали:
  • более дешевый сплав по сравнению с нихромом, т.к. не содержит никель;
  • обладает лучшей по сравнению с нихромом жаростойкостью, напрмер, фехраль Х23Ю5Т может работать при температуре до 1400 °С (1400 °С — максимальная рабочая температура для нагревателя из проволоки Ø 6,0 мм и более; Ø 3,0 — 1350 °С; Ø 1,0 — 1225 °С; Ø 0,2 — 950 °С).
Недостатки фехрали:
  • хрупкий и непрочный сплав, данные негативные свойства особенно сильно проявляются после пребывания сплава при температуре большей 1000 °С;
  • т.к. фехраль имеет в своем составе железо, то данный сплав является магнитным и может ржаветь во влажной атмосфере при нормальной температуре;
  • имеет низкое сопротивление ползучести;
  • взаимодействует с шамотной футеровкой и окислами железа;
  • во время эксплуатации нагреватели из фехрали существенно удлиняются.
Также сравнение сплавов фехраль и нихром производится в статье Сравнение сплавов фехраль и нихром.

В последнее время разработаны сплавы типа Х15Н60Ю3 и Х27Н70ЮЗ, т.е. с добавлением 3% алюминия, что значительно улучшило жаростойкость сплавов, а наличие никеля практически исключило имеющиеся у железохромоалюминиевых сплавов недостатки. Сплавы Х15Н60ЮЗ, Х27Н60ЮЗ не взаимодействуют с шамотом и окислами железа, достаточно хорошо обрабатываются, механически прочны, нехрупки. Максимальная рабочая температура сплава Х15Н60ЮЗ составляет 1200 °С.

Помимо перечисленных выше сплавов на основе никеля, хрома, железа, алюминия для изготовления нагревателей применяют и другие материалы: тугоплавкие металлы, а также неметаллы.

Среди неметаллов для изготовления нагревателей используют карборунд, дисилицид молибдена, уголь, графит. Нагреватели из карборунда и дисилицида молибдена используют в высокотемпературных печах. В печах с защитной атмосферой применяют угольные и графитовые нагреватели.

Среди тугоплавких материалов в качестве нагревателей могут использоваться вольфрам, молибден, тантал и ниобий. В высокотемпературных вакуумных печах и печах с защитной атмосферой применяются нагреватели из молибдена и вольфрама. Молибденовые нагреватели могут работать до температуры 1700 °С в вакууме и до 2200 °С – в защитной атмосфере. Такая разница температур обусловлена испарением молибдена при температурах выше 1700 °С в вакууме. Вольфрамовые нагреватели могут работать до 3000 °С. В особых случаях применяют нагреватели из тантала и ниобия.

Обычно в качестве исходных данных для расчета нагревателей электрических печей выступают мощность, которую должны обеспечивать нагреватели, максимальная температура, которая требуется для осуществления соответствующего технологического процесса (отпуска, закалки, спекания и т.д.) и размеры рабочего пространства электрической печи. Если мощность печи не задана, то ее можно определить по эмпирическому правилу. В ходе расчета нагревателей требуется получить диаметр и длину (для проволоки) или площадь сечения и длину (для ленты), которые необходимы для изготовления нагревателей.

Также необходимо определить материал, из которого следует делать нагреватели (данный пункт в статье не рассматривается). В данной статье в качестве материала для нагревателей рассматривается хромоникелевый прецизионный сплав с высоким электрическим сопротивлением нихром Х20Н80, который является одним из самых популярных при изготовлении нагревательных элементов.

Определение диаметра и длины нагревателя (нихромовой проволоки) для заданной мощности печи (простой расчет)

Пожалуй, наиболее простым вариантом расчета нагревателей из нихрома является выбор диаметра и длины нихромовой проволоки при заданной мощности нагревателя, питающего напряжения сети, а также температуры, которую будет иметь нагреватель. Несмотря на простоту расчета, в нем имеется одна особенность, на которую мы обратим внимание ниже.

Пример расчета диаметра и длины нагревательного элемента

Исходные данные:
Устройство мощностью P = 800 Вт; напряжение сети U = 220 В; температура нагревателя 800 °C. В качестве нагревательного элемента используется нихромовая проволока Х20Н80.

1. Сначала необходимо определить силу тока, которая будет проходить через нагревательный элемент:
    I = P / U = 800 / 220 = 3,63 А.

2. Теперь нужно найти сопротивление нагревателя:
    R = U / I = 220 / 3,63 = 61 Ом;

3. Исходя из значения полученной в п. 1 силы тока, проходящего через нихромовый нагреватель, нужно выбрать диаметр проволоки. И этот момент является важным. Если, например, при силе тока в 6 А использовать нихромовую проволоку диаметром 0,4 мм, то она сгорит. Поэтому, рассчитав силу тока, необходимо выбрать из таблицы соответствующее значение диаметра проволоки. В нашем случае для силы тока 3,63 А и температуры нагревателя 800 °C выбираем нихромовую проволоку с диаметром d = 0,35 мм и площадью поперечного сечения S = 0,096 мм2.

Общее правило выбора диаметра проволоки можно сформулировать следующим образом: необходимо выбрать проволоку, у которой допустимая сила тока не меньше, чем расчетная сила тока, проходящего через нагреватель. С целью экономии материала нагревателя следует выбирать проволоку с ближайшей большей (чем расчетная) допустимой силой тока.

Таблица 1

Допустимая сила тока, проходящего через нагреватель из нихромовой проволоки, соответствующая определенным температурам нагрева проволоки, подвешенной горизонтально в спокойном воздухе нормальной температуры
Диаметр нихромовой проволоки, мм Площадь поперечного сечения нихромовой проволоки, мм2 Температура нагрева нихромовой проволоки, °C
200 400 600 700 800 900 1000
Максимальная допустимая сила тока, А
5 19,6 52 83 105 124 146 173 206
4 12,6 37,0 60,0 80,0 93,0 110,0 129,0 151,0
3 7,07 22,3 37,5 54,5 64,0 77,0 88,0 102,0
2,5 4,91 16,6 27,5 40,0 46,6 57,5 66,5 73,0
2 3,14 11,7 19,6 28,7 33,8 39,5 47,0 51,0
1,8 2,54 10,0 16,9 24,9 29,0 33,1 39,0 43,2
1,6 2,01 8,6 14,4 21,0 24,5 28,0 32,9 36,0
1,5 1,77 7,9 13,2 19,2 22,4 25,7 30,0 33,0
1,4 1,54 7,25 12,0 17,4 20,0 23,3 27,0 30,0
1,3 1,33 6,6 10,9 15,6 17,8 21,0 24,4 27,0
1,2 1,13 6,0 9,8 14,0 15,8 18,7 21,6 24,3
1,1 0,95 5,4 8,7 12,4 13,9 16,5 19,1 21,5
1,0 0,785 4,85 7,7 10,8 12,1 14,3 16,8 19,2
0,9 0,636 4,25 6,7 9,35 10,45 12,3 14,5 16,5
0,8 0,503 3,7 5,7 8,15 9,15 10,8 12,3 14,0
0,75 0,442 3,4 5,3 7,55 8,4 9,95 11,25 12,85
0,7 0,385 3,1 4,8 6,95 7,8 9,1 10,3 11,8
0,65 0,342 2,82 4,4 6,3 7,15 8,25 9,3 10,75
0,6 0,283 2,52 4 5,7 6,5 7,5 8,5 9,7
0,55 0,238 2,25 3,55 5,1 5,8 6,75 7,6 8,7
0,5 0,196 2 3,15 4,5 5,2 5,9 6,75 7,7
0,45 0,159 1,74 2,75 3,9 4,45 5,2 5,85 6,75
0,4 0,126 1,5 2,34 3,3 3,85 4,4 5,0 5,7
0,35 0,096 1,27 1,95 2,76 3,3 3,75 4,15 4,75
0,3 0,085 1,05 1,63 2,27 2,7 3,05 3,4 3,85
0,25 0,049 0,84 1,33 1,83 2,15 2,4 2,7 3,1
0,2 0,0314 0,65 1,03 1,4 1,65 1,82 2,0 2,3
0,15 0,0177 0,46 0,74 0,99 1,15 1,28 1,4 1,62
0,1 0,00785 0,1 0,47 0,63 0,72 0,8 0,9 1,0

Примечание:
  • если нагреватели находятся внутри нагреваемой жидкости, то нагрузку (допустимую силу тока) можно увеличить в 1,1 — 1,5 раза;
  • при закрытом расположении нагревателей (например, в камерных электропечах) необходимо уменьшить нагрузки в 1,2 — 1,5 раза (меньший коэффициент берется для более толстой проволоки, больший — для тонкой).

4. Далее определим длину нихромовой проволоки.
    R = ρ · l / S,
где R — электрическое сопротивление проводника (нагревателя) [Ом], ρ — удельное электрическое сопротивление материала нагревателя [Ом · мм2 / м], l — длина проводника (нагревателя) [мм], S — площадь поперечного сечения проводника (нагревателя) [мм2].

Таким образом, получим длину нагревателя:
    l = R · S / ρ = 61 · 0,096 / 1,11 = 5,3 м.

В данном примере в качестве нагревателя используется нихромовая проволока Ø 0,35 мм. В соответствии с ГОСТ 12766.1-90 «Проволока из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Технические условия» номинальное значение удельного электрического сопротивления нихромовой проволоки марки Х20Н80 составляет 1,1 Ом · мм2 / м (ρ = 1,1 Ом · мм2 / м), см. табл. 2.

Итогом расчетов является необходимая длина нихромовой проволоки, которая составляет 5,3 м, диаметр — 0,35 мм.

Таблица 2

Удельное электрическое сопротивление нихрома (номинальное значение) — по ГОСТ 12766.1-90
Марка сплава Диаметр, мм Удельное электрическое сопротивление ρном, мкОм·м
Х20Н80-Н от 0,1 до 0,5 включ. 1,08
от 0,5 до 3,0 включ. 1,11
Св. 3,0 1,13
Х15Н60, Х15Н60-Н от 0,1 до 3,0 включ. 1,11
Св. 3,0 1,12
Х23Ю5Т Все диаметры 1,39

Определение диаметра и длины нагревателя (нихромовой проволоки) для заданной печи (подробный расчет)

Расчет, представленный в данном пункте, является более сложным, чем выше. Здесь мы учтем дополнительные параметры нагревателей, попытаемся разобраться с вариантами подключения нагревателей к сети трехфазного тока. Расчет нагревателя будем проводить на примере электрической печи. Пусть исходными данными являются внутренние размеры печи.

1. Первое, что необходимо сделать — посчитать объем камеры внутри печи. В данном случае возьмем h = 490 мм, d = 350 мм и l = 350 мм (высота, ширина и глубина соответственно). Таким образом, получаем объем V = h · d · l = 490· 350 · 350 = 60 · 10 6 мм3 = 60 л (мера объема).

2. Далее необходимо определить мощность, которую должна выдавать печь. Мощность измеряется в Ваттах (Вт) и определяется по эмпирическому правилу: для электрической печи объемом 10 — 50 литров удельная мощность составляет 100 Вт/л (Ватт на литр объема), объемом 100 — 500 литров — 50 — 70 Вт/л. Возьмем для рассматриваемой печи удельную мощность 100 Вт/л. Таким образом мощность нагревателя электрической печи должна составлять P = 100 · 60 = 6000 Вт = 6 КВт.

Стоит отметить, что при мощности 5-10 кВт нагреватели изготовляют, обычно, однофазными. При больших мощностях для равномерной загрузки сети нагреватели делают трехфазными.

3. Затем нужно найти силу тока, проходящего через нагреватель I = P / U, где P — мощность нагревателя, U — напряжение на нагревателе (между его концами), и сопротивление нагревателя R = U / I.

Здесь может быть два варианта подключения к электрической сети:

  • к бытовой сети однофазного тока — тогда U = 220 В;
  • к промышленной сети трехфазного тока — U = 220 В (между нулевым проводом и фазой) или U = 380 В (между двумя любыми фазами).
Далее расчет будет проведен отдельно для однофазного и трехфазного подключения.

Бытовая сеть однофазного тока

     I = P / U = 6000 / 220 = 27,3 А — ток проходящий через нагреватель.
Затем необходимо определить сопротивление нагревателя печи.
     R = U / I = 220 / 27,3 = 8,06 Ом.

Рисунок 1 Проволочный нагреватель в сети однофазного тока

Искомые значения диаметра проволоки и ее длины будут определены в п. 5 данного параграфа.

Промышленная сеть трехфазного тока

При данном типе подключения нагрузка распределяется равномерно на три фазы, т.е. по 6 / 3 = 2 КВт на фазу. Таким образом, нам требуется 3 нагревателя. Далее необходимо выбрать способ подключения непосредственно нагревателей (нагрузки). Способов может быть 2: “ЗВЕЗДА” или “ТРЕУГОЛЬНИК”.

Стоит заметить, что в данной статье формулы для расчета силы тока (I) и сопротивления (R) для трехфазной сети записаны не в классическом виде. Это сделано для того, чтобы не усложнять изложение материала по расчету нагревателей электротехническими терминами и определениями (например, не упоминаются фазные и линейные напряжения и токи и соотношения между ними). С классическим подходом и формулами расчета трехфазных цепей можно ознакомиться в специализированной литературе. В данной статье некоторые математические преобразования, проведенные над классическими формулами, скрыты от читателя, и на конечный результат это не оказывает никакого влияния.

При подключении типа “ЗВЕЗДА” нагреватель подключается между фазой и нулем (см. рис. 2). Соответственно, напряжение на концах нагревателя будет U = 220 В.
Ток, проходящий через нагреватель —
     I = P / U = 2000 / 220 = 9,10 А.
Сопротивление одного нагревателя —
     R = U / I = 220 / 9,10 = 24,2 Ом.

Рисунок 2 Проволочный нагреватель в сети трехфазного тока. Подключение по схеме «ЗВЕЗДА»

При подключении типа “ТРЕУГОЛЬНИК” нагреватель подключается между двумя фазами (см. рис. 3). Соответственно, напряжение на концах нагревателя будет U = 380 В.
Ток, проходящий через нагреватель —
     I = P / U = 2000 / 380 = 5,26 А.
Сопротивление одного нагревателя —
     R = U / I = 380/ 5,26 = 72,2 Ом.

Рисунок 3 Проволочный нагреватель в сети трехфазного тока. Подключение по схеме «ТРЕУГОЛЬНИК»

4. После определения сопротивления нагревателя при соответствующем подключении к электрической сети необходимо подобрать диаметр и длину проволоки.

При определении указанных выше параметров необходимо анализировать удельную поверхностную мощность нагревателя, т.е. мощность, которая выделяется с единицы площади. Поверхностная мощность нагревателя зависит от температуры нагреваемого материала и от конструктивного выполнения нагревателей.

Пример
Из предыдущих пунктов расчета (см. п. 3 данного параграфа) нам известно сопротивление нагревателя. Для 60 литровой печи при однофазном подключении оно составляет R = 8,06 Ом. В качестве примера возьмем проволоку нихромовую Х20Н80 диаметром 1 мм. Тогда, чтобы получить требуемое сопротивление, необходимо l = R / ρ = 8,06 / 1,4 = 5,7 м нихромовой проволоки, где ρ — номинальное значение электрического сопротивления 1 м проволоки по ГОСТ 12766.1-90, [Ом/м]. Масса данного отрезка проволоки из нихрома составит m = l · μ = 5,7 · 0,007 = 0,0399 кг = 40 г, где μ — масса 1 м проволоки. Теперь необходимо определить площадь поверхности отрезка проволоки длиной 5,7 м. S = l · π · d = 570 · 3,14 · 0,1 = 179 см2, где l – длина проволоки [см], d – диаметр проволоки [см]. Таким образом, с площади 179 см2 должно выделяться 6 кВт. Решая простую пропорцию, получаем, что с 1 см2 выделяется мощность β = P / S = 6000 / 179 = 33,5 Вт, где β — поверхностная мощность нагревателя.

Полученная поверхностная мощность слишком велика. Нагреватель расплавится, если нагреть его до температуры, которая обеспечила бы полученное значение поверхностной мощности. Данная температура будет выше температуры плавления материала нагревателя.

Приведенный пример является демонстрацией неправильного выбора диаметра проволоки, которая будет использоваться для изготовления нагревателя. В п. 5 данного параграфа будет приведен пример с правильным подбором диаметра.

Для каждого материала в зависимости от требуемой температуры нагрева определено допустимое значение поверхностной мощности. Оно может определяться с помощью специальных таблиц или графиков. В данных расчетах используются таблицы.

Для высокотемпературных печей (при температуре более 700 – 800 °С) допустимая поверхностная мощность, Вт/м2, равна βдоп = βэф · α, где βэф – поверхностная мощность нагревателей в зависимости от температуры тепловоспринимающей среды [Вт / м2], α – коэффициент эффективности излучения. βэф выбирается по таблице 3, α — по таблице 4.

Если печь низкотемпературная (температура менее 200 – 300 °С), то допустимую поверхностную мощность можно считать равной (4 — 6) · 104 Вт/м2.

Таблица 3

Эффективная удельная поверхностная мощность нагревателей в зависимости от температуры тепловоспринимающей среды
Температура тепловоспринимающей поверхности, °С βэф, Вт/cм2 при температуре нагревателя, °С
800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350
100 6,1 7,3 8,7 10,3 12,5 14,15 16,4 19,0 21,8 24,9 28,4 36,3
200 5,9 7,15 8,55 10,15 12,0 14,0 16,25 18,85 21,65 24,75 28,2 36,1
300 5,65 6,85 8,3 9,9 11,7 13,75 16,0 18,6 21,35 24,5 27,9 35,8
400 5,2 6,45 7,85 9,45 11,25 13,3 15,55 18,1 20,9 24,0 27,45 35,4
500 4,5 5,7 7,15 8,8 10,55 12,6 14,85 17,4 20,2 23,3 26,8 34,6
600 3,5 4,7 6,1 7,7 9,5 11,5 13,8 16,4 19,3 22,3 25,7 33,7
700 2 3,2 4,6 6,25 8,05 10,0 12,4 14,9 17,7 20,8 24,3 32,2
800 1,25 2,65 4,2 6,05 8,1 10,4 12,9 15,7 18,8 22,3 30,2
850 1,4 3,0 4,8 6,85 9,1 11,7 14,5 17,6 21,0 29,0
900 1,55 3,4 5,45 7,75 10,3 13 16,2 19,6 27,6
950 1,8 3,85 6,15 8,65 11,5 14,5 18,1 26,0
1000 2,05 4,3 6,85 9,7 12,75 16,25 24,2
1050 2,3 4,8 7,65 10,75 14,25 22,2
1100 2,55 5,35 8,5 12,0 19,8
1150 2,85 5,95 9,4 17,55
1200 3,15 6,55 14,55
1300 7,95

Таблица 4

Значение коэффициента эффективности излучения
Размещение нагревателей Коэффициент α
Проволочные спирали, полузакрытые в пазах футеровки 0,16 — 0,24
Проволочные спирали на полочках в трубках 0,30 — 0,36
Проволочные зигзагообразные (стержневые) нагреватели 0,60 — 0,72
Ленточные зигзагообразные нагреватели 0,38 — 0,44
Ленточные профилированные (ободовые) нагреватели 0,56 — 0,7


Проволочные спирали, полузакрытые в пазах футеровки


Проволочные спирали на полочках в трубках


Проволочные зигзагообразные (стержневые) нагреватели

Предположим, что температура нагревателя 1000 °С, и хотим нагреть заготовку до температуры 700 °С. Тогда по таблице 3 подбираем βэф = 8,05 Вт/см2, α = 0,2, βдоп = βэф · α = 8,05 · 0,2 = 1,61 Вт/см2 = 1,61 · 104 Вт/м2.

5. После определения допустимой поверхностной мощности нагревателя необходимо найти его диаметр (для проволочных нагревателей) или ширину и толщину (для ленточных нагревателей), а также длину.

Диаметр проволоки можно определить по следующей формуле:

, где

d — диаметр проволоки, [м]; P — мощность нагревателя, [Вт]; U — напряжение на концах нагревателя, [В]; βдоп — допустимая поверхностная мощность нагревателя, [Вт/м2]; ρt — удельное сопротивление материала нагревателя при заданной температуре, [Ом·м].
     ρt = ρ20 · k, где ρ20 — удельное электрическое сопротивление материала нагревателя при 20 °С, [Ом·м] k — поправочный коэффициент для расчета изменения электрического сопротивления в зависимости от температуры (по ГОСТ 12766. 1-90).

Длину проволоки можно определить по следующей формуле:

, где

l — длина проволоки, [м].

Подберем диаметр и длину проволоки из нихрома Х20Н80. Удельное электрическое сопротивление материала нагревателя составляет
     ρt = ρ20 · k = 1,13 · 10-6 · 1,025 = 1,15 · 10-6 Ом·м.

Бытовая сеть однофазного тока
Для 60 литровой печи, подключенной к бытовой сети однофазного тока, из предыдущих этапов расчета известно, что мощность печи составляет P = 6000 Вт, напряжение на концах нагревателя — U = 220 В, допустимая поверхностная мощность нагревателя βдоп = 1,6 · 104 Вт/м2. Тогда получаем

Полученный размер необходимо округлить до ближайшего большего стандартного. Стандартные размеры для проволоки из нихрома и фехрали можно найти в ГОСТ 12766. 1-90, Приложение 2, Таблица 8. В данном случае, ближайшим большим стандартным размером является Ø 2,8 мм. Диаметр нагревателя d = 2,8 мм.

Длина нагревателя l = 43 м.

Также иногда требуется определить массу необходимого количества проволоки.
     m = l · μ, где m — масса отрезка проволоки, [кг]; l — длина проволоки, [м]; μ — удельная масса (масса 1 метра проволоки), [кг/м].

В нашем случае масса нагревателя m = l · μ = 43 · 0,052 = 2,3 кг.

Данный расчет дает минимальный диаметр проволоки, при котором она может быть использована в качестве нагревателя при заданных условиях. С точки зрения экономии материала такой расчет является оптимальным. При этом также может быть использована проволока большего диаметра, но тогда ее количество возрастет.

Проверка
Результаты расчета могут быть проверены следующим способом. Был получен диаметр проволоки 2,8 мм. Тогда нужная нам длина составит
     l = R / (ρ · k) = 8,06 / (0,179 · 1,025) = 43 м, где l — длина проволоки, [м]; R — сопротивление нагревателя, [Ом]; ρ — номинальное значение электрического сопротивления 1 м проволоки, [Ом/м]; k — поправочный коэффициент для расчета изменения электрического сопротивления в зависимости от температуры.
Данное значение совпадает со значением, полученным в результате другого расчета.

Теперь необходимо проверить, не превысит ли поверхностная мощность выбранного нами нагревателя допустимую поверхностную мощность, которая была найдена в п. 4. β = P / S = 6000 / (3,14 · 4300 · 0,28) = 1,59 Вт/см2. Полученное значение β = 1,59 Вт/см2 не превышает βдоп = 1,6 Вт/см2.

Итоги
Таким образом, для нагревателя потребуется 43 метра нихромовой проволоки Х20Н80 диаметром 2,8 мм, это составляет 2,3 кг.

Промышленная сеть трехфазного тока
Также можно найти диаметр и длину проволоки, необходимой для изготовления нагревателей печи, подключенной к сети трехфазного тока.

Как описано в п. 3, на каждый из трех нагревателей приходится по 2 КВт мощности. Найдем диаметр, длину и массу одного нагревателя.

Подключение типа “ЗВЕЗДА” (см. рис. 2)

В данном случае, ближайшим большим стандартным размером является Ø 1,4 мм. Диаметр нагревателя d = 1,4 мм.

Длина одного нагревателя l = 30 м.
Масса одного нагревателя m = l · μ = 30 · 0,013 = 0,39 кг.

Проверка
Был получен диаметр проволоки 1,4 мм. Тогда нужная нам длина составит
     l = R / (ρ · k) = 24,2 / (0,714 · 1,025) = 33 м.
Данное значение практически совпадает со значением, полученным в результате другого расчета.

Поверхностная мощность составит β = P / S = 2000 / (3,14 · 3000 · 0,14) = 1,52 Вт/см2, она не превышает допустимую.

Итоги
Для трех нагревателей, подключенных по схеме “ЗВЕЗДА”, потребуется
     l = 3 · 30 = 90 м проволоки, что составляет
     m = 3 · 0,39 = 1,2 кг.

Подключение типа “ТРЕУГОЛЬНИК” (см. рис. 3)

В данном случае, ближайшим большим стандартным размером является Ø 0,95 мм. Диаметр нагревателя d = 0,95 мм.

Длина одного нагревателя l = 43 м.
Масса одного нагревателя m = l · μ = 43 · 0,006 = 0,258 кг.

Проверка
Был получен диаметр проволоки 0,95 мм. Тогда нужная нам длина составит
     l = R / (ρ · k) = 72,2 / (1,55 · 1,025) = 45 м.

Данное значение практически совпадает со значением, полученным в результате другого расчета.

Поверхностная мощность составит β = P / S = 2000 / (3,14 · 4300 · 0,095) = 1,56 Вт/см2, она не превышает допустимую.

Итоги
Для трех нагревателей, подключенных по схеме “ТРЕУГОЛЬНИК”, потребуется
     l = 3 · 43 = 129 м проволоки, что составляет
     m = 3 · 0,258 = 0,8 кг.

Если сравнить 2 рассмотренных выше варианта подключения нагревателей к сети трехфазного тока, то можно заметить, что для “ЗВЕЗДЫ” требуется проволока большего диаметра, чем для “ТРЕУГОЛЬНИКА” (1,4 мм против 0,95 мм), чтобы обеспечить заданную мощность печи 6 кВт. При этом требуемая длина нихромовой проволоки при подключении по схеме “ЗВЕЗДА” меньше длины проволоки при подключении типа “ТРЕУГОЛЬНИК” (90 м против 129 м), а требуемая масса, наоборот, больше (1,2 кг против 0,8 кг).

Расчет спирали

При эксплуатации основная задача — это разместить нагреватель расчетной длины в ограниченном пространстве печи. Нихромовая и фехралевая проволока подвергаются навивке в виде спиралей или сгибанию в форме зигзагов, лента сгибается в форме зигзагов, что позволяет вместить большее количество материала (по длине) в рабочую камеру. Наиболее распространенным вариантом является спираль.

Соотношения между шагом спирали и ее диаметром и диаметром проволоки выбирают таким образом, чтобы облегчить размещение нагревателей в печи, обеспечить достаточную их жесткость, в максимально возможной степени исключить локальный перегрев витков самой спирали и в то же время не затруднить теплоотдачу от них к изделиям.

Чем больше диаметр спирали и чем меньше ее шаг, тем легче разместить в печи нагреватели, но с увеличением диаметра уменьшается прочность спирали, увеличивается склонность ее витков лечь друг на друга. С другой стороны, с увеличением частоты намотки увеличивается экранирующее действие обращенной к изделиям части ее витков на остальные и, следовательно, ухудшается использование ее поверхности, а также могут возникнуть местные перегревы.

Практика установила вполне определенные, рекомендуемые соотношения между диаметром проволоки (d), шагом (t) и диаметром спирали (D) для проволоки Ø от 3 до 7 мм. Эти соотношения следующие: t ≥ 2d и D = (7÷10)·d для нихрома и D = (4÷6)·d — для менее прочных железохромоалюминиевых сплавов, таких как фехраль и т.п. Для более тонких проволок отношение D и d, а также t обычно берутся больше.

В статье были рассмотрены различные аспекты, касающиеся расчета нагревателей электрических печей — материалы, примеры расчета с необходимыми справочными данными, ссылками на стандарты, иллюстрациями.

В примерах были рассмотрены методики расчета только проволочных нагревателей. Помимо проволоки из прецизионных сплавов для изготовления нагревателей может применяться и лента.

Расчет нагревателей не ограничивается выбором их размеров. Также необходимо определить материал, из которого должен быть сделан нагреватель, тип нагревателя (проволочный или ленточный), тип расположения нагревателей и другие особенности. Если нагреватель изготавливается в виде спирали, то необходимо определить количество витков и шаг между ними.

Надеемся, что статья оказалась Вам полезной. Мы допускаем её свободное распространение при условии сохранения ссылки на наш сайт http://www.metotech.ru

В случае обнаружения неточностей, просим сообщить нам на адрес электронной почты [email protected] или с помощью системы «Орфус», выделив текст с ошибкой и нажав Ctrl+Enter.

  • Дьяков В.И. «Типовые расчеты по электрооборудованию».
  • Жуков Л.Л., Племянникова И.М., Миронова М.Н., Баркая Д.С., Шумков Ю.В. «Сплавы для нагревателей».
  • Сокунов Б.А., Гробова Л.С. «Электротермические установки (электрические печи сопротивления)».
  • Фельдман И.А., Гутман М.Б., Рубин Г.К., Шадрич Н.И. «Расчет и конструирование нагревателей электропечей сопротивления».
  • http://www.horss.ru/h6.php?p=45
  • http://www.electromonter.info/advice/nichrom.html

Справочные таблицы — МетаТорг

Расчет электрического сопротивления нихромовой проволоки и ленты Х20Н80

Электрическое сопротивление — это одна из самых важных характеристик нихрома.

Оно определяется многими факторами, в частности электрическое сопротивление нихрома зависит от размеров проволоки или ленты, марки сплава.

Общая формула для активного сопротивления имеет вид:

R = ρ · l / S

R — активное электрическое сопротивление (Ом), ρ- удельное электрическое сопротивление (Ом·мм), l- длина проводника (м), S — площадь сечения (мм2)

 

Значения электрического сопротивления для 1 м нихромовой проволоки Х20Н80

Диаметр, мм Электрическое сопротивление нихрома (теория), Ом
1 Ø 0,1 137,00
2 Ø 0,2 34,60
3 Ø 0,3 15,71
4 Ø 0,4 8,75
5 Ø 0,5 5,60
6 Ø 0,6 3,93
7 Ø 0,7 2,89
8 Ø 0,8 2,2
9 Ø 0,9 1,70
10 Ø 1,0 1,40
11 Ø 1,2 0,97
12 Ø 1,5 0,62
13 Ø 2,0 0,35
14 Ø 2,2 0,31
15 Ø 2,5 0,22
16 Ø 3,0 0,16
17 Ø 3,5 0,11
18 Ø 4,0 0,087
19 Ø 4,5 0,069
20 Ø 5,0 0,056
21 Ø 5,5 0,046
22 Ø 6,0 0,039
23 Ø 6,5 0,0333
24 Ø 7,0 0,029
25 Ø 7,5 0,025
26 Ø 8,0 0,022
27 Ø 8,5 0,019
28 Ø 9,0 0,017
29 Ø 10,0 0,014

 

Значения электрического сопротивления для 1 м нихромовой ленты Х20Н80

Размер, мм Площадь, мм2 Электрическое сопротивление нихрома, Ом
1 0,1×20 2 0,55
2 0,2×60 12 0,092
3 0,3×2 0,6 1,833
4 0,3×250 75 0,015
5 0,3×400 120 0,009
6 0,5×6 3 0,367
7 0,5×8 4 0,275
8 1,0×6 6 0,183
9 1,0×10 10 0,11
10 1,5×10 15 0,073
11 1,0×15 15 0,073
12 1,5×15 22,5 0,049
13 1,0×20 20 0,055
14 1,2×20 24 0,046
15 2,0×20 40 0,028
16 2,0×25 50 0,022
17 2,0×40 80 0,014
18 2,5×20 50 0,022
19 3,0×20 60 0,018
20 3,0×30 90 0,012
21 3,0×40 120 0,009
22 3,2×40 128 0,009

 

Расчет нихромовой спирали

При намотке спирали из нихрома для нагревательных приборов эту операцию зачастую выполняют «на глазок», а затем, включая спираль в сеть, по нагреву нихромового провода подбирают требующееся количество витков. Обычно такая процедура занимает много времени, да и нихром расходуется попусту.

Чтобы рационализировать эту работу при использовании нихромовой спирали на напряжение 220 В, предлагаю воспользоваться данными приведенными в таблице, из расчета, что удельное сопротивление нихрома = (Ом · мм2 / м) C. С ее помощью можно быстро определить длину намотки виток к витку в зависимости от толщины нихромового провода и диаметра стержня, на который наматывается нихромовая спираль. Пересчитать длину спирали из нихрома на другое напряжение нетрудно, использовав простую математическую пропорцию.

Длина нихромовой спирали в зависимости от диаметра нихрома и диаметра стержня

Ø нихрома 0,2 мм Ø нихрома 0,3 мм Ø нихрома 0,4 мм Ø нихрома 0,5 мм Ø нихрома 0,6 мм Ø нихрома 0,7 мм Ø нихрома 0,8 мм Ø нихрома 0,9 мм
Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см
1,5 49 1,5 59 1,5 77 2 64 2 76 2 84 3 68 3 78
2 30 2 43 2 68 3 46 3 53 3 64 4 54 4 72
3 21 3 30 3 40 4 36 4 40 4 49 5 46 6 68
4 16 4 22 4 28 5 30 5 33 5 40 6 40 8 52
5 13 5 18 5 24 6 26 6 30 6 34 8 31    
        6 20     8 22 8 26 10 24    

 

Например, требуется определить длину нихромовой спирали на напряжение 380 В из провода толщиной 0,3 мм, стержень для намотки Ø 4 мм. Из таблицы видно, что длина такой спирали на напряжение 220 В будет равна 22 см. Составим простое соотношение:

220 В — 22 см

380 В — Х см

тогда:

X = 380 · 22 / 220 = 38 см

Намотав нихромовую спираль, подключите ее, не обрезая, к источнику напряжения и убедитесь в правильности намотки. У закрытых спиралей длину намотки увеличивают на 1/3 значения, приведенного в таблице.

 

Расчет массы нихрома Х20Н80 (проволока и лента)

В данной таблице приведена теоретическая масса 1 метра нихромовой проволоки и ленты. Она изменяется в зависимости от размеров продукции.

Диаметр, типоразмер, мм Плотность (удельный вес), г/см3 Площадь сечения, мм2 Масса 1 м, кг
Ø 0,4 8,4 0,126 0,001
Ø 0,5 8,4 0,196 0,002
Ø 0,6 8,4 0,283 0,002
Ø 0,7 8,4 0,385 0,003
Ø 0,8 8,4 0,503 0,004
Ø 0,9 8,4 0,636 0,005
Ø 1,0 8,4 0,785 0,007
Ø 1,2 8,4 1,13 0,009
Ø 1,4 8,4 1,54 0,013
Ø 1,5 8,4 1,77 0,015
Ø 1,6 8,4 2,01 0,017
Ø 1,8 8,4 2,54 0,021
Ø 2,0 8,4 3,14 0,026
Ø 2,2 8,4 3,8 0,032
Ø 2,5 8,4 4,91 0,041
Ø 2,6 8,4 5,31 0,045
Ø 3,0 8,4 7,07 0,059
Ø 3,2 8,4 8,04 0,068
Ø 3,5 8,4 9,62 0,081
Ø 3,6 8,4 10,2 0,086
Ø 4,0 8,4 12,6 0,106
Ø 4,5 8,4 15,9 0,134
Ø 5,0 8,4 19,6 0,165
Ø 5,5 8,4 23,74 0,199
Ø 5,6 8,4 24,6 0,207
Ø 6,0 8,4 28,26 0,237
Ø 6,3 8,4 31,2 0,262
Ø 7,0 8,4 38,5 0,323
Ø 8,0 8,4 50,24 0,422
Ø 9,0 8,4 63,59 0,534
Ø 10,0 8,4 78,5 0,659
1 x 6 8,4 6 0,050
1 x 10 8,4 10 0,084
0,5 x 10 8,4 5 0,042
1 x 15 8,4 15 0,126
1,2 x 20 8,4 24 0,202
1,5 x 15 8,4 22,5 0,189
1,5 x 25 8,4 37,5 0,315
2 x 15 8,4 30 0,252
2 x 20 8,4 40 0,336
2 x 25 8,4 50 0,420
2 x 32 8,4 64 0,538
2 x 35 8,4 70 0,588
2 x 40 8,4 80 0,672
2,1 x 36 8,4 75,6 0,635
2,2 x 25 8,4 55 0,462
2,2 x 30 8,4 66 0,554
2,5 x 40 8,4 100 0,840
3 x 25 8,4 75 0,630
3 x 30 8,4 90 0,756
1,8 x 25 8,4 45 0,376
3,2 x 32 8,4 102,4 0,860

 

Жаропрочность титановых сплавов

Титановый сплав Максимальные рабочие температуры, °С
ОТ4, ОТ4-1 350
ВТ3-1 400-450
ВТ5 400
ВТ5-1 450
ВТ6 400-450
ВТ8 450-500
ВТ9 500-550
ВТ18 550-600
ВТ20 500
ВТ22 350-400

 

Расчет массы вольфрамовой проволоки

Ø мк Ø мм мг в 200 мм г в 1 м г в 1000 м м в 1 г
8 0,008 0,19 0,0010 0,97 1031,32
9 0,009 0,25 0,0012 1,23 814,87
10 0,01 0,30 0,0015 1,52 660,04
11 0,011 0,37 0,0018 1,83 545,49
12 0,012 0,44 0,0022 2,18 458,36
13 0,013 0,51 0,0026 2,56 390,56
14 0,014 0,59 0,0030 2,97 336,76
15 0,015 0,68 0,0034 3,41 293,35
16 0,016 0,78 0,0039 3,88 257,83
17 0,017 0,88 0,0044 4,38 228,39
18 0,018 0,98 0,0049 4,91 203,72
19 0,019 1,09 0,0055 5,47 182,84
20 0,02 1,21 0,0061 6,06 165,01
30 0,03 2,73 0,0136 13,64 73,34
40 0,04 4,85 0,0242 24,24 41,25
50 0,05 7,58 0,0379 37,88 26,40
60 0,06 10,91 0,0545 54,54 18,33

ГОСТ 12766.1-90 — нихромовая проволока х20н80н по ГОСТ 12766.1-90

Проволока ГОСТ 12766.1-90 – холоднотянутый метиз

Госстандарт определяет состав, параметры, условия хранения и транспортировки, а также способ изготовления проволоки. Холоднотянутую проволоку получают путем волочения с большим обжатием подготовленной заготовки. Из термообработанного мягкого сплава получается гладкая проволока, круглого сечения. ГОСТ 12766.1-90 допускает выпуск проволоки с травленным покрытием по согласованию с заказчиком. Диаметр изделий – 0,1–7,5 мм, типоразмер зависит от марки используемого сплава.

Материалы: марка сплава определяет применение

Проволока ГОСТ 12766.1-90 изготавливается из нихрома, фехраля, стали – жаростойких прецизионных сплавов с высоким электросопротивлением, способностью эффективно преобразовывать электроэнергию в тепло. Это же свойство получает и проволока, поэтому метиз так востребован при изготовлении нагревательных элементов.

Проволока из нихрома

Главные элементы в составе нихрома – хром и никель. Марки сплавов также определяет ГОСТ 12766.1-90: нихромовая проволока Х20Н80-Н, Х15Н60-Н, Х15Н60.

Сплав Х20Н80 (ГОСТ 12766.1-90) – жаростойкий прецизионный нихром, содержание никеля – 80%, хрома – 20%.

Проволока Х20Н80-Н (ГОСТ 12766.1-90) – также изготовлена из нихромового сплава, только еще усиленного ниобием. Сплав повышенной жаропрочности благодаря легирующей добавке не разрушается под воздействием аммиака, азота, окислительной среды.

Проволока из нихрома Х15Н60 используется при производстве элементов сопротивления. Из этой марки сплава изготавливают метизы со светлой или окисленной темной поверхностью, которые, соответственно, маркируются «СВ» или «О». Проволока Х15Н60-Н и Х20Н80-Н (ГОСТ 12766.1-90) применяется для изготовления:

  • ТЭН в бытовых приборах;
  • нагревательных элементов в промышленных печах;
  • электротермического оборудования;
  • нагревательных устройств: транспортеров, колосников, направляющих.

Другие сплавы

Алюминий, хром, железо – базовые элементы в составе фехраля, которые обеспечивают устойчивость сплава к воздействию высоких температур и агрессивных сред. Для изготовления холоднотянутой проволоки применяются марки фехраля Х23Ю5Т и Х27Ю5Т.

Стандартом допускается использование стальных сплавов ХН20ЮС, Х15Ю5 и ХН70Ю-Н. В зависимости от марки, сплавы легируются дополнительными компонентами, что повышает эксплуатационные свойства изделия.

Нихромовая проволока — 115 фото особенностей материала и его использования —  

где взять ее в домашних условиях? Таблица удельного сопротивления нихрома на 1 метр, плотность. Где она используется?

Нихром можно назвать специфическим материалом, он не так распространен как медь и железо, но является не менее важным. Данный вид сплава был получен еще в 1905 году работами американского ученого Маршала.

Особенности и свойства

Главными составными частями нихромовой проволоки являются хром и никель. Также в нем присутствуют такие добавки, как кремний, железо, алюминий, марганец.

Различные отрасли промышленности пользуются нихромовой проволокой в своей работе. Она имеет вид нити серебристого цвета, диаметр которой может составлять от 0,1 до 7 миллиметров.

Обычно этот вид продукции реализуется в мотках, катушках, при необходимости ее отмеряют и отрезают.

Об основных свойствах нихрома можно узнать из следующей таблицы.

У нихрома небольшой вес, за счет этого материал часто применяют для производства всевозможных электроприборов. Для проволоки не характерна потеря рабочих характеристик в жидкости и средах агрессивного вида. Благодаря хрому на материале возникает пленка, что держит его в изоляции от негативного воздействия внешних факторов. Свойства этого сплава подробно описаны в ГОСТ 10994-74, ГОСТ 8803-89, ГОСТ 12766.1-90.

Упомянем особенности, за счет которых нихром считается ценным металлом.

  1. Не ржавеет, что отличает его от иных схожих материалов.
  2. Имеет значительное сопротивление относительно удельного тока. Благодаря этому нихромовой проволоки требуется намного меньше, нежели стальной, для изготовления какого-либо приспособления. Ко всему прочему данная особенность способствует тому, что предметы из нихрома имеют небольшие габариты и весят мало.
  3. Не деформируется, не горит под влиянием высокой температуры.
  4. Характеризуется эластичностью, что позволяет без труда менять форму проволоки.
Недостаток у нихромового сплава один – это высокая цена, но она никак не уменьшает спрос на данный тугоплавкий материал.

Он не способен создавать соединений во время применения флюса. Чтобы осуществить данную процедуру, потребуется соблюдать некоторую последовательность использования паяльных инструментов. Припоем в данном случае может служить оловянно-свинцовый сплав.

Также стоит отдельно подготовить флюс, компонентный состав которого должен быть в строгости дозирован. Основными компонентами вещества являются вазелин технического происхождения, глицерин и хлористый цинк. Чтобы смесь получилась идеальной консистенции потребуется тщательно смешать все вышеперечисленные компоненты. Наждачной бумагой потребуется ликвидировать остатки загрязнений и окисленных образований. После этого участок стоит протереть ватой, наложить флюс и осуществляют пайку.

Где используется?

Применение нихромовой нити наблюдается во многих сферах жизни и производства. Например, многим известно, что из нее изготовлена спираль электрической плиты, нагреватели в бойлере. Также без нихрома сложно представить выжигание, резку дерева и самого инструмента – выжигателя.

В промышленной сфере

Металлической промышленности отводится одно из ведущих мест в жизни человечества. Ее продукция широко применима в направлении, которое использует печи с электронагревом, печки обжига, сушки, а также агрегаты, что нагреваются до высокого температурного режима, приспособления с воздействием тепла.

Проволока из нихрома – это неотъемлемая часть аппарата для сварочных работ, бытового нагревателя, системы стекольного обогрева, а также резистора, узла сопротивления, реостата.

Благодаря высокому сопротивлению сплава, он применяется в следующих сферах:

  • термопаре нагревательной плитки в металлургии;
  • вентиляционной сушке промышленного типа;
  • деталях котла, теплообменнике;
  • электродах для сварочных работ;
  • проводах.
В бытовой сфере
В условиях домашнего быта нихром используется для пенопластовой и пенополистироловой резки. Как известно, дома резка этих материалов довольно затруднительна, так как от применения обычного ножа пенопласт может крошиться. Проволоку используют для изготовления специального станка, который работает на основе разогретой струны. Используя данное приспособление, можно самостоятельно делать различные заготовки из пенополистирола и пенопласта. Нихром – это конструкционный элемент в большинстве домашних агрегатов:
  • ТЭНе чайников, бойлеров, кипятильниках;
  • элементах фенов, плоек, утюгов;
  • свечах автомобиля, а также системе их нагрева;
  • электронных сигарах.
В медицине
Нихромовые нити необходимы в медицинской сфере, ведь они не способны вызвать аллергической реакции организма. Согласно исследованиям, порезы, которые были зашиты нихромовыми нитками, заживают гораздо быстрее остальных.

Ко всему прочему такие элементы нашли свое применение в пластическом направлении хирургии во время проведения внутриполостной операции.

В институтах фармакологии сплав является частью подогревающего приспособления для колбонагревателя.

Маркировка

У нихромовой проволоки не одна марка, поэтому каждый вид изделия имеет определенные качественные характеристики. Основные группы нихрома такие.

  1. Резисторный.
  2. Материал встречается в составе конструкции нагревательных элементов бытового и промышленного типа. Группа имеет высокие жаропрочные возможности.
  3. Группа нихрома, предназначенная для работы с завышенной температурой до 9 сотен градусов.

Проволока резисторной группы характеризуется диаметром 0,009-0,4 миллиметра.

Данный показатель для второй группы металла может составлять от 0,2 до 7,5 миллиметров. К «сородичам» проволоки сплава относят канталы и фехрали, что имеют вид хромированного сплава с железом и алюминием.

Этим материалам характерно высокое электросопротивление, устойчивость к температурным режимам до 1400 градусов по Цельсию. Несмотря на все вышеперечисленные преимущества, канталы и фехрали не так надежны, как нихром, но стоят намного дешевле.

Нихромовая продукция имеет разное процентное соотношение составных частей. К наиболее распространенным можно отнести такие.

  • Х20Н73ЮМ плавится вакуумно-индукционным способом и в качестве составных элементов содержит такие доли веществ: 20% хрома, 73% никеля, 3% алюминия, 1, 5% молибдена.
  • ХН70Ю–Н состоит из 20% хрома, 70% никеля, 3% алюминия, менее 0, 3% марганца, менее 1, 5% железа. Этот сплав часто используется для производства элементов, что являются составной частью нагревательных приборов.
  • ХН20ЮС применяют в промышленных печах с нагревательной функцией. В составе сплава по 20% хрома и никеля, 1% алюминия, а также 50% железа.

Покупая нихром, стоит брать во внимание на маркировку:

  • Н – категория нагревательных элементов;
  • С – используется в элементах сопротивления;
  • ТЭН – для бойлеров с трубчатым типом конструкции.

Как определить?

Внешне нихромовая проволока выглядит как многие другие изделия, поэтому каждому потребителю важно узнать, как отличить ее от другой. Главные отличительные черты стойкого к коррозии нихрома:

  • новый металл имеет белый окрас, а уже использованный темнеет;
  • магнитность проволоки минимальна либо полностью отсутствует;
  • нихром – довольно жесткий материал;
  • этот металл могут разрушить кислоты;
  • изделия не окисляются, если на них оказывает влияние повышенная температура.

Чтобы выбрать проволоку из нихромного сплава, потребуется правильно проанализировать ее номинальные эксплуатационные характеристики.

Для этого рассчитывают удельное сопротивление рабочего элемента по формуле R = ρ · l / S, где берется во внимание длина, площадь сечения.

Где взять?

Многих интересует, как и где достать нихром в домашних условиях. Существуют такие методы, позволяющие найти металл.

  1. Сделать заказ на нихромовую продукцию в компании, которая занимается его производством.
  2. Купить в специализированном либо хозяйственном магазине. Это может быть точка реализации радиодеталей, различных материалов и конструкторов.
  3. Купить у людей, которые занимаются реализацией радиодеталей и мелочевки из металла.
  4. В своем доме. Нихром есть в некоторых приборах, например, в спирали электроплиты.

При крупном заказе лучше воспользоваться первым вариантом, все остальные подойдут, если потребителю нужно немного нихромового сплава.

Чем можно заменить?

Выход из строя элемента нагрева различных бытовых приборов в настоящее время не редкость. Часто техника нуждается в смене рабочей спирали, что считается неотъемлемой частью электроплитки, утюга, чайника. В данном случае достойной альтернативой нихромовой проволоке считается нержавейка.

У данных материалов практически совпадает сопротивление. Однако стоит помнить, что нержавейка имеет низкие показатели устойчивости к процессу окисления. Чтобы заменить нихромовый сплав, можно воспользоваться оплеткой от старого шланга, где имеются армированные нержавеющие волокна. Нихром – это уникальный металл с высокими эксплуатационными характеристиками, поэтому он довольно востребован в настоящее время.

Где можно взять нихромовую проволоку смотрите далее.

Нихромовая проволока и нить

Отличительная особенность нихрома — высокое электрическое сопротивление. Вокруг этого свойства строится все применение продукции из данного сплава. И нихромовая проволока, и нить являются, пожалуй, наиболее востребованными полуфабрикатами. Нагреватели электрических печей, электротехнические устройства, электронные сигареты, медицинские материалы — везде применяется описываемая продукция.

В Метотехника можно купить нихромовую проволоку и нить. Для заказа, который возможно осуществить разными способами (телефон, факс, email, сайт), доступны марки Х20Н80, Х15Н60 и другие.

Получить более подробную информацию о материалах, а также способах производства и областях применения описанной продукции можно на данной странице в соответствующих разделах. Важным источником информации являются стандарты, которые также представлены на сайте.

Марки

Нихром является жаростойким сплавом, имеет высокое электросопротивление, малый температурный коэффициент сопротивления, существенную коррозионную стойкость к воздействию воздуха или иных газообразных сред при больших значениях температуры. Также он обладает удовлетворительной технологичностью (пластичностью в холодном состоянии, свариваемостью) — из данного материала можно получать нихромовую проволоку, нить, ленту, полосу, прутки и другие полуфабрикаты; достаточной жаропрочностью — способностью выдерживать механические нагрузки без существенных деформаций, не разрушаясь при высоких температурах. На поверхности данных сплавов образуются оксиды, устойчивые при высоких температурах. Оксидная пленка имеет большую плотность. Эти два фактора обеспечивают высокую жаростойкость данного прецизионного материала. Наибольшее распространение получили марки Х20Н80 и Х15Н60. Также используется нихром Х20Н80-Н, Х20Н80-ВИ, Х15Н60-Н, Х15Н60-ВИ.

Маркировка указанных сплавов расшифровывается следующим образом: буква обозначает химический элемент, следующее за ней число — среднюю массовую долю данного элемента в сплаве. Например, нихром Х20Н80 содержит 20-23% хрома (Cr) и около 80% никеля (Ni), Х15Н60 — 15-18% хрома (Cr) и около 60% никеля (Ni). Буквы ВИ в конце марки обозначают, что данный материал был изготовлен специальным способом, а именно, с помощью вакуумно-индукционной плавки. Буква Н в конце марки говорит о том, что в состав входит цирконий, благодаря чему увеличивается надежность нагревателя, выполненного из нихрома, за счет повышения стойкости при максимальной рабочей температуре.

Химический состав марок Х20Н80, Х20Н80-Н, Х20Н80-ВИ и Х15Н60, Х15Н60-Н, Х15Н60-ВИ регламентируется стандартом ГОСТ 10994-74.

Производство


Нихромовая проволока изготавливается с помощью обработки давлением, а именно, технологической операцией протяжки. Она осуществляется без дополнительного подогрева заготовок, соответственно, изделие получается холоднотянутым. Проволока из нихрома поставляется в мягком состоянии для чего осуществляется ее отжиг. В некоторых случаях выполняется травление поверхности. Механическая обработка, к которой относятся точение, шлифование и другие операции, не выполняется в силу небольших размеров заготовок.

Размеры изделий, механические свойства, состояние поставки, электрическое сопротивление, а также максимальные рабочие температуры регламентируются стандартами ГОСТ 12766.1-90 и ГОСТ 8803-89.

Стоит отметить, что полуфабрикат круглого сечения малых диаметров, как правило, называются нихромовая нить. Стандарты не содержат подобного полуфабриката в своих описаниях, но в среде специалистов этот термин достаточно часто применяется.

Применение


Группа, к которой относится материал, определяет его области применения. Нихром является прецизионным сплавом с высоким электрическим сопротивлением. Основное применение нихромовой проволоки и нити — изготовление круглых нагревателей электропечей. Нить из нихрома используется в печах небольшой мощности, проволока — в более мощных печах. Для этих целей подходит продукция без изоляции. Однако, существуют варианты, в которых требуется электрический нагреватель, дающий относительно невысокую температуру. В качестве примера можно привести подогрев автомобильных сидений. Здесь уже применяется нихром в изоляции. Это позволяет внедрить нагреватель в обивку сиденья, при этом обеспечив безопасность его использования.

Также проволока из нихрома применяется для производства резистивных элементов в различных электротехнических приборах.

В ГОСТ 12766.1-90 приводится классификация изделий по их назначению:
  • из сплавов марок Х20Н80-Н,Х15Н60-Н:
    • для нагревательных элементов;
    • для трубчатых электрических нагревателей — ТЭН;
  • из сплавов марки Х15Н60:
    • для элементов сопротивления.
Электрическое сопротивление нихромовой проволоки Х20Н80

Это одна из самых важных характеристик сплава. Оно определяется многими факторами, в частности электрическое сопротивление нихрома зависит от размеров продукции и марки.

Общая формула имеет вид:

    R = ρ · l / S,

где R — активное электросопротивление (Ом), ρ — удельное электросопротивление (Ом·мм), l — длина проводника (мм), S — площадь сечения (мм2).

Ниже приведены некоторые значения эл. сопротивления изделий круглого сечения. Видно, что этот показатель уменьшается по мере увеличения диаметра. Полная таблица, содержащая данные для других марок и большего количества диаметров — Номинальные значения электрического сопротивления 1 м проволоки

Значения электрического сопротивления для 1 м продукции. Проволока нихром Х20Н80
D, мм R (теория), Ом
Ø 0,1 137,00
Ø 0,2 34,60
Ø 0,3 15,71
Ø 0,4 8,75
Ø 0,5 5,60
Ø 0,6 3,93
Ø 0,7 2,89
Ø 0,8 2,20
Ø 0,9 1,70
Ø 1,0 1,40
Ø 2,0 0,35
Ø 3,0 0,16
Ø 4,0 0,087
Ø 5,0 0,056
Ø 6,0 0,039
Ø 7,0 0,029
Ø 8,0 0,022
Ø 9,0 0,017
Ø 10,0 0,014

Нихромовая нить нашла применение в медицине в качестве шовного материала. Также данную продукцию используют для изготовления струн, применяемых для фигурной резки пенопласта и других подобных материалов.

Цены


Ассортимент и цены на нихромовую проволоку доступны на странице Стоимость. Заказ продукции можно сделать на той же странице, заполнив специальную форму.

Нихромовая лента и фольга

Прецизионные сплавы

Продукция

Описание

Магнитомягкие

Магнитотвердые

С заданным ТКЛР

С заданной упругостью

С высоким эл. сопротивлением

Сверхпроводники

Термобиметаллы

Фольга и лента — это листовой прокат, отличительной особенностью которого является малая толщина. При создании нагревателей электрических печей, а также резистивных элементов электротехнических приборов от плоского проката не требуется большая толщина, но необходимо высокое электрическое сопротивление, поэтому нихромовая фольга и лента отлично подходят на роль заготовок в указанных областях.

В компании Метотехника можно купить нихромовую ленту и фольгу. Для этого достаточно позвонить по телефону, отправить заявку на email или сделать заказ через сайт на странице с прайс-листом.

Поподробнее узнать о конкретных прецизионных сплавах, а также способах производства и областях применения описываемой продукции можно на данной странице в соответствующих разделах.

Марки


Указанные полуфабрикаты изготавливаются из нихрома Х20Н80 и Х15Н60. В некоторых случаях используются сплавы, полученные с помощью вакуумно-индукционной плавки, например Х20Н80ВИ (буквы ВИ в маркировке), а также имеющие в своем составе цирконий, Х15Н60Н (буква Н в маркировке). Специальный способ выплавки позволяет сократить количество вредных примесей; добавление Zr приводит к увеличению надежности конечных изделий при работе даже на предельно допустимых температурах.

Химический состав марок Х15Н60,Х15Н60-Н, Х20Н80, Х20Н80-Н и других регламентируется стандартом ГОСТ 10994-74.

Производство


Нихромовая лента и фольга получаются в результате технологической операции прокатки, которая осуществляется без нагрева заготовок, соответственно, продукция является холоднокатаной.

Нихромовая фольга — это лента, имеющая небольшую толщину. Как правило, она составляет 0,1 мм и менее. Для решения некоторых промышленных задач необходимы именно такие малые размеры полуфабриката.

В зависимости от толщины изделия оно изготавливается в мягком или твердом виде. При толщине 0,2 мм и более выполняется термическая обработка (отжиг), и заготовка приобретает мягкое состояние; при толщине менее 0,2 мм полуфабрикат производят твердым. В некоторых случаях осуществляют травление поверхности.

Промышленностью также выпускается нихромовая лента плющенная. Особенность данной продукции в том, что она имеет малую толщину и ширину. В качестве примера можно привести полуфабрикат размерами 0,1х2 мм, 0,2х3 мм. Она производится только в мягком состоянии.

Размеры продукции, механические свойства, состояние поставки, электрическое сопротивление, а также максимальные рабочие температуры регламентируются стандартами ГОСТ 12766.2-90 и ГОСТ 12766.5-90.

Применение


Основной областью применения нихромовой ленты является изготовление плоских нагревателей. Подобные нагреватели чаще всего используются в промышленных электрических печах, электросушилках, а также в бытовых электронагревательных приборах, в том числе водонагревателях.

Еще одной областью применения является производство элементов сопротивления (резисторов). Такие резисторы устанавливаются в различные электротехнические установки: пусковые реостаты, блоки пускорегулирующих резисторов подъемных кранов и другие.

Цены


На странице Стоимость представлены марки, размеры, цены на нихромовую ленту и фольгу. Там же доступен online-заказ продукции.

Сравнение сплавов фехраль и нихром. Статья

Нихром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Фехраль

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нихром в изоляции

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Титан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Вольфрам

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Молибден

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Кобальт

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Термопарная проволока

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Провода термопарные

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Никель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Монель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Константан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Мельхиор

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Твердые сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Порошки металлов

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нержавеющая сталь

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Жаропрочные сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ферросплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Олово

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Тантал

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ниобий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ванадий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Хром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Рений

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Прецизионные сплавы

Продукция

Описание

Магнитомягкие

Магнитотвердые

С заданным ТКЛР

С заданной упругостью

С высоким эл. сопротивлением

Сверхпроводники

Термобиметаллы

В статье сравниваются прецизионные сплавы нихром и фехраль. Сравнение осуществляется в части химического состава, свойств, применения и стоимости материалов.

Особую группу прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением составляют так называемые сплавы нагрева: нихромы и фехрали, широко используемые для изготовления нагревательных элементов электротермического оборудования. Нихром (Ni-Cr и Ni-Cr-Fe) получил свое название из-за высокой концентрации никеля («ни») и хрома («хром») в составе, а фехраль (Fe-Cr-Al) назван по первым буквам основных элементов («фе», «хр», «аль»). Несмотря на аналогичную направленность применения, из-за существенного различия в химических составах, нихром и фехраль обладают разными качественными характеристиками, о которых мы расскажем в этой статье.

Рисунок 1. Сравнение сплавов фехраль и нихром

Химический состав основных марок нихрома и фехраля

Нихром

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

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

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

Фехраль

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

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

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

Сравнение свойств нихрома и фехраля

Общие физические характеристики

Нихром и фехраль объединяет высокое удельное сопротивление, величина которого практически не изменяется при повышении температуры сплавов. Для нихрома значение номинального удельного сопротивления зависит от диаметра нагревателя. Например, для проволоки Ø > 3,0 мм оно равно 1,07-1,18 мкОм·м, для Ø 0,5-3,0 мм – 1,06-1,16 мкОм·м, а для проволоки Ø 0,1-0,5 составляет 1,03-1,13 мкОм·м. Для фехраля марки Х23Ю5Т величина удельного сопротивления равна 1,34-1,45 мкОм·м, а для марки Х15Ю5 – 1,24-1,34 мкОм·м. Температура плавления нихрома – 1400°C, фехраля – 1500°C. Удельный вес нихрома больше – 8,40 г/см3, фехраля меньше – 7,21-7,28 г/см3.

Прочность при комнатной температуре

Пластичность нихрома при комнатной температуре (относительное удлинение или поперечное сужение проволоки) составляет не менее 20%, что выше пластичности фехраля, которая для марки этого сплава Х15Ю5 равняется 16%, а для марки Х23Ю5Т всего 10%. Временное сопротивление разрыву нихромовой проволоки в среднем составляет 102 кгс/мм2 (1000,3 МПа), в то время когда этот же параметр для фехраля марки Х23Ю5Т равен 78 кгс/мм2 (764.9 МПа), а для марки Х15Ю5 он и того меньше – 75 кгс/мм2 (735.5 МПа).

Твердость нихрома равняется 140-150 HB, но фехраль еще более тверд, а потому более ломок на извив: Х23Ю5Т – 200-250 HB, Х15Ю5 – 150-200 HB, ведь чем больше в сплаве хрома, тем больше его хрупкость. Этим объясняется тот факт, что нормальная навивка фехралевой проволоки возможна только при ее нагреве свыше 300°C, иначе она будет ломаться. Для навивки нихрома предварительного нагрева не требуется, даже при комнатной температуре он навивается ровно и плавно, без образования микротрещин и разрывов.

Прочность при максимальных температурах на воздухе

Фехраль (проволока Ø > 6 мм) может работать на воздухе при очень высоких температурах от 1000°C (Х15Ю5), до 1400°C (Х23Ю5Т), но в таком температурном режиме материал становится нестабильным, не выдерживает резких динамических нагрузок. Незначительные присадки редкоземельного церия (Ce) и щелочноземельного кальция (Ca) повышают срок службы фехраля до момента перегорания. Нихром (проволока Ø > 6 мм) отличается большей жаропрочностью и сохраняет стабильность своих механических параметров при температурах от 1125°C (Х15Н60-Н) до 1200°C (Х20Н80 и Х20Н80-Н). В связи с этим нихром имеет большее количество циклов включения-выключения нагревательных элементов до их перегорания.

Стойкость к окислению при рабочих температурах

Высокое содержание никеля в нихроме не способствует интенсивному окислению поверхности нагревателя. При нагреве нихром покрывается лишь тонкой защитной пленкой окиси хрома, что делает сплав менее стойким, особенно в SO2 — и SO3 — содержащих средах. Скорость окисления нихрома растет только по мере повышения давления кислорода в электропечи. Что касается фехраля, то большое количество железа и наличие алюминия в его составе обуславливает повышенную окисляемость сплава с активным образованием плотного поверхностного защитного оксидного слоя. С одной стороны он затрудняет эксплуатацию тонких проволок и лент, но с другой стороны, сплав становится еще более устойчивым в контакте с высокоглиноземистой керамикой, в серо- и углеродосодержащих средах.

Сфера применения

Основное направление применения нихрома – изготовление нагревательных элементов повышенной надежности для электропечей обжига и сушки промышленного и лабораторного назначения, для водо- и воздухонагревательных систем, для электроплит, нитей испарителя электронных сигарет и т.д. Нихром используется для производства реостатов, высокоомных сопротивлений малой и средней мощности, для соединителей в электронике. Фехраль, в свою очередь, применяется для создания нагревателей высокотемпературного электротермического оборудования, способного осуществлять нагрев до 1400°C, в том числе для работающих в высокоглиноземной керамике и серосодержащей среде.

Форма производства (полуфабрикаты)

Нихром и фехраль выпускаются в соответствии с ГОСТом на данный тип продукции, главным образом в форме холоднотянутой нити на катушках от 0,012 до 0,09 мм и проволоки в бухтах диаметром от 0,1 до 10 мм. Наряду с этим производятся полуфабрикаты в виде кругов, плющеной и холоднокатаной ленты, горячекатаного прутка мерной и немерной длины.

Стоимость

На современном рынке фехраль дешевле нихрома как минимум в 3-5 раз из расчета цены за килограмм полуфабриката. Это объясняется тем, что стоимость никеля, который является базовым элементом нихрома, на порядок превосходит стоимость железа – основу фехраля. Между тем, делая ставку на более дешевый сплав, многие не учитывают условия его работы в комплексе: максимальную температуру нагревательного элемента, время беспрерывной работы, количество включений-выключений и т.п. В результате, купленный в целях экономии дешевый нагреватель быстро изнашивается, его приходится многократно менять, а, в конце концов, суммарные издержки превосходят стоимость дорогостоящего изделия. Специалисты рекомендуют при выборе сплава, в первую очередь, ориентироваться не на цену, а на его физические и химические характеристики, максимально отвечающие тем или иным задачам. Это позволит оптимизировать выбор материала нагревателя и получить не сиюминутную, а настоящую выгоду в процессе его эксплуатации.

Фехраль и нихром в изоляции

Прецизионные сплавы

Продукция

Описание

Магнитомягкие

Магнитотвердые

С заданным ТКЛР

С заданной упругостью

С высоким эл. сопротивлением

Сверхпроводники

Термобиметаллы

Фехраль и нихром в изоляции состоит из двух частей — в основе лежит проволока или лента из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением, которая покрыта изоляцией (оболочкой). Материалом проводника, как правило, выступают нихром Х20Н80, Х15Н60 или фехраль Х23Ю5Т. В качестве изоляции обычно используется стеклонить, ПВХ (поливинилхлорид) или покрытие из эмали. Данная продукция применяется для подогрева сидений в автомобилях, прогрева строительных конструкций и т.д.

Продукция из фехраля и нихрома в оболочках имеет ряд важных требований. Так, например, для гибкого изолированного нагревателя (ГИН) со стекловолокнистой изоляцией (стеклонитью) стоит отметить, что материалом центральной токоведущей жилы должна быть нихромовая проволока/лента Х20Н80/Х15Н60 Ø 0,2…2,0 мм или фехралевая проволока/лента Х23Ю5Т, материалом изоляции – стеклонить с температурой плавления не ниже 500 °С. Диаметральная толщина стекловолокнистой изоляции — 2±0,2 мм. Она должна быть наложена на проволоку способом обмотки виток к витку. Пробивное напряжение стекловолокнистой изоляции должно составлять не менее 1250 В. Во избежание перегрева не допускается установка ГИНа способом намотки на каркас в несколько слоёв.

Еще одним важным требованием является следующее. Минимальный диаметр изгиба ГИНа должен быть не менее, чем 5-кратный диаметр самой токоведущей жилы (без учета изоляции).

Поставляемая продукция из изолированных прецизионных сплавов соответствует требованиям стандартов и технических условий (см. ГОСТы, ТУ). Она находится на складе и готова к отгрузке.


Покупая продукцию из прецизионных сплавов в изоляции в МТК Метотехника, вы получаете следующие преимущества:
  • профессиональную консультацию — все сотрудники компании обладают многолетним опытом работы и знаниями в сфере металлургии;
  • быструю отгрузку — большинство позиций находится на нашем складе; при необходимости мы в кратчайшие сроки изготовим изделия под заказ;
  • гарантию качества — мы осуществляем входной и выходной контроль продукции;
  • комплект документов — вместе с товаром поставляются все необходимые документы.
Цены на фехраль и нихром в изоляции представлены в прайс-листе.

Нихром Х20Н80. Описание

Нихром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Фехраль

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нихром в изоляции

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Титан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Вольфрам

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Молибден

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Кобальт

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Термопарная проволока

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Провода термопарные

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Никель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Монель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Константан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Мельхиор

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Твердые сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Порошки металлов

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нержавеющая сталь

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Жаропрочные сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ферросплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Олово

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Тантал

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ниобий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ванадий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Хром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Рений

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Прецизионные сплавы

Продукция

Описание

Магнитомягкие

Магнитотвердые

С заданным ТКЛР

С заданной упругостью

С высоким эл. сопротивлением

Сверхпроводники

Термобиметаллы

Нихром Х20Н80 и его аналоги, сравнение таких характеристик: удельное сопротивления нихрома, удельный вес нихрома, цена нихром.


Основные сведения о нихроме Х20Н80, его заменителях и фехрали
«Нихром Х20Н80 против его заменителей и фехрали: плюсы и минусы»


Основные сведения о нихроме Х20Н80, его заменителях и фехрали

Нихром марки Х20Н80 получил самое широкое распространение среди сплавов аналогичной специализации, особенно в виде нихромовой проволоки. Давайте разберемся, чем вызван нескончаемый спрос на эту марку — это закостенелая привязанность технологов к давно знакомому, привычному, уже расчитанным спиралям, либо за этим стоит нечто большее?

Как видно из названия сплава (Х20Н80), он содержит ~20% хрома, ~80% никеля и незначительные примеси, иногда нормализируется цирконием. Х15Н60 содержит уже ~15% хрома и ~60% никеля, остальное железо и незначительные примеси. Х23НЗЗЮСН — аналогично ~23% хрома и ~33% никеля. Этот класс сплавов называют нихромами из-за содержания никеля в их основе. Существует еще целый класс сплавов, называемых фехралями или ферохромалями, не содержащих ни одного процента никеля, их основа — железо.

Что же нам готовит такое существенное химичеcкое различие в качественных свойствах этих сплавов. Так как удельное сопротивление железа выше, чем никеля, то и удельное сопротивление сплава, где процент никеля заменяется железом, будет выше. Более высокое сопротивление позволит нам экономить на количестве применяемого материалла. К тому же и удельный вес железа меньше, чем у никеля — значит Вы еще дополнительно экономите на весе (от 5% до 7%). Замена дорогостоящего никеля железом позволяет существенно экономить на материалле.

Но не надо забывать и о негативных последствиях этой замены. Фехрали и заменители Х20Н80 гораздо более ломкие нежели нихром, что важно для проволок. Спирали из них можно навивать только в нагретом состоянии — не менее 300°C. Поверхностный окисел, образующийся у сплавов с применением железа, имеет гораздо боллее высокое удельное сопротивление по сравнению с Х20Н80. Это становиться значительной проблемой при применении тонких проволок и лент. Рекристализационный порог ферохромальных сплавов или фехралей находится в районе 600-650°C, существенно ограничивая колличество возможных циклов включения-выключения нагревательных элементов до их разрушения.

Можно сказать, что эти сплавы нашли разную направленность применения в качестве нагревательных эллементов. Фехраль незаменима для достижения температур до 1400°C, Х20Н80 применяется вплоть до 1200°C и имеет температуру плавления равной 1400°C. Фехраль более устойчива в высокоглиноземной керамике и серосодержащей атмосфере, чем нихромовая проволока и лента. Замена никеля на железо означает сокращение возможных циклов включений-выключений при преодолении барьера в 600°C. Никель от того и дорог, что его невозможно заменить железом. Это относиться ко всем нихромам и фехралям без исключения. Частое желание заказчика съэкономить на исходном материале оборачивается серьезными затратами при частой замене нагревательных элементов, работающих вне своих технологических режимов.

P.S. Сплав Х20Н80 рекомендуеться применять для нагревателей электротермического оборудования повышенной надежности — ГОСТ 10994-74.

«Нихром Х20Н80 против его заменителей и фехрали: плюсы и минусы»

Нихром Х20Н80

    Достоинства:
  • Не образуется поверхностный окисел при эксплуатации
  • Количество циклов включения-выключения нагревательных элементов до их разрушения значительно больше (при температурах больших 600°C)
  • Более высокая прочность
    Недостатки:
  • Более высокая стоимость
    Применение:
  • Нагреватели электротермического оборудования повышенной надежности (ГОСТ 10994-74)

Фехраль

    Достоинства:
  • Позволяет осуществлять нагрев до 1400°C
  • Имеет большее удельное сопротивление, меньший удельный вес, следовательно, более экономична
  • Более устойчива в высокоглиноземной керамике и серосодержащей атмосфере
    Недостатки:
  • Образуется поверхностный окисел с высоким удельным сопротивлением
  • Количество циклов включения-выключения нагревательных элементов до их разрушения значительно меньше (при температурах больших 600°C)
  • Меньшая прочность — фехраль более ломкая
  • Навивка спиралей при температуре не менее 300°C
    Применение:
  • Нагреватели электротермического оборудования в высокоглиноземной керамике и серосодержащей атмосфере
  • Нагреватели электротермического оборудования, спопсобные осуществлять нагрев до 1400°C


Нихром 1.0, Проволока нихромовая d=1мм, бухта 10м

Нихром Х20Н80 имеет удачное сочетание высокого электрического сопротивления и жаростойкости. Минимальный коэффициент линейного расширения позволяет проволоке не провисать при высоких температурах. Проволока Х20Н80 обладает рабочей температурой до 1200 °С. Поверхностный оксид хрома придает сплаву отличную коррозионную стойкость, что позволяет использовать его в различных агрессивных средах. Он обладает хорошей технологичностью, которая позволяет навивать проволоку без предварительного подогрева.

Таблица. Теоретические параметры нихрома.

Нихром Х20Н80

Достоинства:
  • Не образуется поверхностный окисел при эксплуатации
  • Количество циклов включения-выключения нагревательных элементов до их разрушения значительно больше (при температурах больших 600°C)
  • Более высокая прочность
Применение:
  • Нагреватели электротермического оборудования повышенной надежности


 

Диаметр (мм)

Теоретические параметры

Сопротивление 1 метра (Х20Н80)

Сопротивление 1 метра (Х15Н60)

Вес   одного метра, г

0,05

535 Ом

550 Ом

0,0163

0,1

136

138

0,063

0,15

60,5

61,1

0,15

0,2

34,1

35,3

0,26

0,25

21,8

22,6

0,41

0,3

15,2

16,2

0,59

0,32

13,3

13,8

0,67

0,35

11,1

11,3

0,8

0,4

8,52

8,59

1,05

0,5

5,5

5,7

1,63

0,6

3,82

4,07

2,28

0,7

2,84

2,91

3,2

0,8

2,17

2,23

4,17

0,9

1,72

1,76

5,2

1

1,39

1,42

6,4

1,2

0,97

1

9,2

1,4

0,71

0,74

12,8

1,6

0,55

0,57

16,7

1,8

0,43

0,45

21,1

2

0,35

0,36

26,06

3

0,156

0,16

58,68

122 нихромовые фотографии — бесплатные и лицензионные фотографии из Dreamstime

Катушки фехрали толстых огнеупорных зависаний проволоки на складе товаров на керамику. Каркас из спиральной нихромовой проволоки для. Нагревательный элемент

Катушки фехрали толстых огнеупорных зависаний проволоки на складе товаров на керамику. Каркас из спиральной нихромовой проволоки для. Нагревательный элемент

Катушки фехрали толстых огнеупорных зависаний проволоки на складе товаров на керамику.Каркас из спиральной нихромовой проволоки для. Нагревательный элемент

Нихромовая катушка, вейп из нихромовой проволоки на золотой капельнице. испаритель. Электронные сигареты, электронные сигареты

Катушки для электронных сигарет Dry Burn, горящая нихромовая катушка, нихромовая проволока. Вейп на капельнице золото, вапорайзер, электронные сигареты, электронные сигареты

Каркас из спиральной нихромовой проволоки. Для нагревательного элемента на белом

Курит мужик вейп.Крупный план обмотки электронных сигарет из нихрома, фекала. вейп. Катушка Staggerton Fused Clapton на капельнице для вейпинга

Устройство для вейпинга электронная сигарета. Крупный план обмотки электронных сигарет из нихрома, фекала. вейп. Катушка Staggerton Fused Clapton на капельнице для вейпинга

Курит мужик вейп. Крупный план обмотки электронных сигарет из нихрома, фекала.вейп. Катушка Staggerton Fused Clapton на капельнице для вейпинга

Курит мужик вейп. Крупный план обмотки электронных сигарет из нихрома, фекала. вейп. Катушка Staggerton Fused Clapton на капельнице для вейпинга

Курит мужик вейп. Крупный план обмотки электронных сигарет из нихрома, фекала. вейп. Катушка Staggerton Fused Clapton на капельнице для вейпинга

Электронная сигарета для вейпа.Крупный план обмотки электронных сигарет из нихрома, фекала. вейп. Катушка Staggerton Fused Clapton на капельнице для вейпинга

Электронная сигарета для вейпа. Крупный план обмотки электронных сигарет из нихрома, фекала. вейп. Катушка Staggerton Fused Clapton на капельнице для вейпинга

Электронная сигарета для вейпа. Крупный план обмотки электронных сигарет из нихрома, фекала.вейп. Катушка Staggerton Fused Clapton на капельнице для вейпинга

Катушки для вейпа. Или капающие форсунки для электронных сигарет, аксессуары для вейпинга, макросъемка

Группа плавких катушек Клэптона для капельных форсунок или RDA, аксессуаров для вейпинга. Макро фото

Катушка для вейпинга. Катушка на основе латуни rda

Сплав клэптона и хлопка Staggerton.Катушка из сплава клэптона Taggerton для вейпинга и хлопка

Катушки для капельных форсунок или RDA для электронных сигарет, аксессуары для вейпинга, макросъемка. Тонированный

Катушки для капельных форсунок или RDA для электронных сигарет, аксессуары для вейпинга, макросъемка. Тонированный

Группа плавких катушек Клэптона для капельных форсунок или RDA, аксессуары для вейпинга, тонированные световые эффекты.Макро фото

Сплавленные катушки Клэптона для распылителей капель для электронных сигарет или электронных сигарет или RDA, макросъемка. Многие плавкие катушки Клэптона для капающих распылителей вейпов или электронных сигарет или RDA, макро-фото

Катушки для вейпа. Или капающие форсунки для электронных сигарет, аксессуары для вейпинга, макросъемка

Катушки для вейпа. Или капающие форсунки для электронных сигарет, аксессуары для вейпинга, макросъемка

Катушка Клэптона с плавким предохранителем Staggerton для вейпинга.Катушка Клэптона с предохранителем Staggerton на RDA

Катушка Клэптона с плавким предохранителем Staggerton для вейпинга. Катушка Клэптона с предохранителем Taggerton для вейпинга

Катушка Клэптона с плавким предохранителем Staggerton для вейпинга. Катушка Клэптона с предохранителем Taggerton для вейпинга

.

101 фотографии нихромовой проволоки — бесплатные фотографии и стоковые фотографии из Dreamstime

Нихромовая катушка, вейп из нихромовой проволоки на золотой капельнице. испаритель. Электронные сигареты, электронные сигареты

Катушки для электронных сигарет Dry Burn, горящая нихромовая катушка, нихромовая проволока. Вейп на капельнице золото, вапорайзер, электронные сигареты, электронные сигареты

Каркас из спиральной нихромовой проволоки.Для нагревательного элемента на белом

Катушки фехрали толстых огнеупорных зависаний проволоки на складе товаров на керамику. Каркас из спиральной нихромовой проволоки для. Нагревательный элемент

Катушки фехрали толстых огнеупорных зависаний проволоки на складе товаров на керамику. Каркас из спиральной нихромовой проволоки для. Нагревательный элемент

Катушки фехрали толстых огнеупорных зависаний проволоки на складе товаров на керамику.Каркас из спиральной нихромовой проволоки для. Нагревательный элемент

Старый резистор с отводом обмотки, изолированный на белом фоне.

Катушки для вейпа. Или капающие форсунки для электронных сигарет, аксессуары для вейпинга, макросъемка

Группа плавких катушек Клэптона для капельных форсунок или RDA, аксессуаров для вейпинга.Макро фото

Катушки для капельных форсунок или RDA для электронных сигарет, аксессуары для вейпинга, макросъемка. Тонированный

Катушки для капельных форсунок или RDA для электронных сигарет, аксессуары для вейпинга, макросъемка. Тонированный

Группа плавких катушек Клэптона для капельных форсунок или RDA, аксессуары для вейпинга, тонированные световые эффекты.Макро фото

Сплавленные катушки Клэптона для распылителей капель для электронных сигарет или электронных сигарет или RDA, макросъемка. Многие плавкие катушки Клэптона для капающих распылителей вейпов или электронных сигарет или RDA, макро-фото

.

стоковых иллюстраций из нихрома — 34 нихромовые стоковые иллюстрации, векторы и клипарт

Комплект из 4 RDA. 4 RDA белый одноцветный плоский набор

Комплект из 4 RDA. Комплект перестраиваемых капельных форсунок из 4 RDA

Спиральный узор. Бесшовный фон светящегося спирального нагревателя

Спираль.Изображение светящегося спирального нагревательного прибора

Комплект из 4 ДТП. Набор из 4 одноцветных клиромайзеров и RTA

Образец лампочки. Бесшовный фон из абстрактных лампочек

Комплект из 4 клиромайзеров. Набор из 4 одноцветных клиромайзеров для вейпинга

Иллюстрация лампочки.Иллюстрация абстрактной лампочки

Спираль. Изображение круглого светящегося спирального нагревателя

Вольфрамовая спиральная икона, простой стиль. Значок спирали вольфрама. Простая иллюстрация векторной иконки вольфрамовой спирали для веб-дизайна, изолированные на белом фоне

Значок лампы накаливания. Иллюстрация мини-лампы накаливания

Образец лампы накаливания.Бесшовный фон из мини ламп накаливания

Лампы. Иллюстрация набора цветных лампочек

Абстрактные векторные бесшовные текстуры с различными типами катушек. EPS10

Различные типы катушек. Набор плоских иконок. Различные типы катушек для вейпинга. Набор иконок. EPS10

Лампа.Иллюстрация лампочки

Свет. Иллюстрация светящегося светового значка

Абстрактные векторные бесшовные текстуры с различными типами катушек. EPS10

Абстрактные векторные бесшовные текстуры с различными типами катушек. EPS10

Абстрактные векторные бесшовные текстуры с различными типами катушек.EPS10

Абстрактные векторные бесшовные текстуры с различными типами катушек. EPS10

Абстрактные векторные бесшовные текстуры с различными типами катушек. EPS10

Цветной набор из 4 ДТП. 4 одноцветных клиромайзера для вейпинга и набор RTA

Векторная иллюстрация катушки для вейпинга.Часть большого набора. Джаггернаут. Векторная иллюстрация вейпинг-катушка. Часть большого набора. EPS10

Векторная иллюстрация катушки для вейпинга. Часть большого набора. Плавленый клэптон. Векторная иллюстрация вейпинг-катушка. Часть большого набора. EPS10

Набор из 4 одноцветных колод RDA. Набор иконок из 4 одноцветных колод RDA

Векторная иллюстрация катушки для вейпинга.Часть большого набора. Лестница. Векторная иллюстрация вейпинг-катушка. Часть большого набора. EPS10

Векторная иллюстрация катушки для вейпинга. Часть большого набора. Лента клэптон скрученная. Векторная иллюстрация вейпинг-катушка. Часть большого набора. EPS10

Векторная иллюстрация катушки для вейпинга. Часть большого набора. Клэптон в шахматном порядке. Векторная иллюстрация вейпинг-катушка. Часть большого набора. EPS10

Векторная иллюстрация катушки для вейпинга.Часть большого набора. Молния. Векторная иллюстрация вейпинг-катушка. Часть большого набора. EPS10

Векторная иллюстрация катушки для вейпинга. Часть большого набора. Чужой клэптон. Векторная иллюстрация вейпинг-катушка. Часть большого набора. EPS10

Векторная иллюстрация катушки для вейпинга. Часть большого набора. Скрепка. Векторная иллюстрация вейпинг-катушка. Часть большого набора. EPS10

Векторная иллюстрация катушки для вейпинга.Часть большого набора. Клэптон в шахматном порядке. Векторная иллюстрация вейпинг-катушка. Часть большого набора. EPS10

Векторная иллюстрация катушки для вейпинга. Часть большого набора. Клэптон. Векторная иллюстрация вейпинг-катушка. Часть большого набора. EPS10

.

Изображения, фотографии и изображения из нихромовой проволоки 26 калибра на Alibaba

Примечание. Некоторые товары запрещены для отображения / продажи на нашем веб-сайте в соответствии с Политикой листинга продуктов. Например, такие лекарства, как аспирин.

20,0-28,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

3 килограмма (минимальный заказ)

28,0-30,0 долларов США / килограмм (минимальная цена FOB) 1

кг (минимальная цена FOB) .Заказ)

19,0-40,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

1 килограмм (минимальный заказ)

1,2-1,5 доллара США / шт. (цена FOB)

(минимальный заказ)

30,0-50,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

3 килограмма (минимальный заказ)

7,4-7,4 долларов США / шт. (цена FOB)

1 штука (мин.Заказ)

30,0-50,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

3 килограмма (минимальный заказ)

28,0-30,0 долларов США / килограмм (цена FOB0003)

(минимальный заказ)

18,0-24,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

5 килограммов (минимальный заказ)

30,0-50,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

3 килограмма (мин.Заказ)

30,88-30,88 долларов США / килограмм (цена FOB)

5 килограммов (минимальный заказ)

25,0-40,0 долларов США / килограмм

0005

кг
кг (минимальный заказ)

30,0-50,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

3 килограмма (минимальный заказ)

20,0-30,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

3 килограмма (мин.Заказ)

26,0-28,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

5 килограммов (минимальный заказ)

1,3-8,9 долларов США / штук (цена FOB)

1

шт. (минимальный заказ)

30,0-50,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

3 килограмма (минимальный заказ)

0,9-1,15 долларов США / шт. (цена FOB)

500 штук (мин.Заказ)

0,2-0,2 долл. США / шт. (цена FOB)

500 шт. (минимальный заказ)

25,0-40,0 долл. США / килограмм (цена FOB)

кг

(минимальный заказ)

18,0-24,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

5 килограммов (минимальный заказ)

1,3-2,3 доллара США / шт. (цена FOB)

1 штука (мин.Заказ)

18,0–26,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

1 килограмм (минимальный заказ)

26,0–31,0 долларов США / килограмм

0005 кг (цена на условиях FOB) кг (минимальный заказ)

39,0-39,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

3 килограмма (минимальный заказ)

18,0-26,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

1 килограмм (мин.Заказ)

28,0-30,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

3 килограмма (минимальный заказ)

4,0-11,0 долларов США / штук (цена FOB) 1

шт. (минимальный заказ)

28,0-30,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

3 килограмма (минимальный заказ)

26,0-32,0 долларов США / килограмм (цена FOB) (FOB Цена)

10 килограммов (мин.Заказ)

US $ 6.0-6.0 / шт. (цена FOB)

1 шт. (минимальный заказ)

US $ 28.0-30.0 / килограмм (цена FOB)

3 кг (минимальный заказ)

28,0-30,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

3 килограмма (минимальный заказ)

1,3-1,6 доллара США / шт. (цена FOB)

2 штуки (мин.Заказ)

26,0-32,0 долларов США / килограмм (цена FOB)

1 килограмм (минимальный заказ)

2,3-2,3 доллара США / килограмм (цена FOB0003)

(Мин. Заказ)

7,4-27,1 $ США / шт. (Цена FOB)

1 шт. (Мин. Заказ)

7,4-27,1 $ / шт. (Цена FOB)

1 штука (мин.Заказ)

{{#if priceFrom}}

{{priceCurrencyType}} {{priceFrom}} {{#if priceTo}} — {{priceTo}} {{/если}} {{#if priceUnit}} / {{priceUnit}} {{/если}}

{{/если}} {{#if minOrderQuantity}}

{{minOrderQuantity}} {{#if minOrderType}} {{minOrderType}} {{/если}}

{{/если}} .

Удельное сопротивление нихрома, плотность, теплопроводность, теплоемкость

Рассмотрены состав и основные физические свойства нихрома: удельное электрическое сопротивление, температура плавления, максимальная рабочая температура, удельная теплоемкость, коэффициент теплового линейного расширения, плотность нихрома и его теплопроводность.

Свойства в таблицах указаны для следующих марок:

  • ферронихром Х15Н60;
  • нихром Х20Н80;
  • сплав Nikrothal 80;
  • сплав, содержащий 10% хрома и 90% никеля.

Удельное сопротивление нихрома, его температура плавления и применения

В таблице представлено удельное электрическое сопротивление нихрома в зависимости от температуры в интервале от 20 до 1200°С. Удельное сопротивление нихрома указано в размерности мкОм·м. Например, при температуре 900°С нихром Х20Н80-Н имеет удельное электрическое сопротивление, равное 1,149 микро Ом·м (или 1,149·10-6 Ом·м).

С ростом температуры удельное сопротивление нихрома увеличивается. В процессе нагрева увеличение сопротивления нихрома от температуры может составлять 7…11% в интервале 20…1200°С. Однако, прямая линейная зависимость удельного сопротивления от температуры характерна только для ферронихрома Х15Н60, содержащего большое количество железа.

Сплавы Ni-Cr с низким содержанием железа имеют иной характер зависимости сопротивления от температуры: нихром Х20Н80 показывает снижение величины удельного сопротивления в диапазоне от 500 до 900°С; удельное сопротивление нихрома марки Nikrothal 80 не зависит от температуры в интервале 400…900°С.

Удельное сопротивление нихрома (мкОм·м) в зависимости от температуры
Температура, °C Х15Н60 Х20Н80-Н Nikrothal 80
20 1,12 1,13 1,09
100 1,135 1,137 1,101
200 1,152 1,147 1,112
300 1,172 1,155 1,123
400 1,189 1,163 1,134
500 1,203 1,166 1,134
600 1,213 1,156 1,134
700 1,213 1,148 1,134
800 1,22 1,147 1,134
900 1,229 1,149 1,134
1000 1,238 1,158 1,145
1100 1,248 1,167 1,155
1200 1,175 1,166

Температура плавления нихрома составляет 1400°С. Ферронихром Х15Н60 имеет чуть более низкую температуру плавления. Максимальная рабочая температура рассмотренных сплавов имеет значение 1125…1200°С.

Основное назначение нихрома — применение в виде ленты и проволоки для электрических нагревателей. Необходимо отметить, что максимальная температура применения нихромовой проволоки существенно зависит от ее диаметра. Например, согласно ГОСТ 12766.1-90, для проволоки Х20Н80-Н диаметром 0,2 мм максимальная рабочая температура на воздухе составляет всего 950°С. При увеличении диаметра такой проволоки до 1 мм ее рабочая температура может достигать 1100°С.

Состав нихрома, его температура плавления и максимальная рабочая температура
Марка нихрома Состав tпл, °C tраб, °C
Х15Н60 55-61% Ni, 15-18% Cr, остальное Fe 1390 1125
Х20Н80-Н Основной Ni, 20-23% Cr, Fe не более 1% 1400 1200
Nikrothal 80 Основной Ni, 19-21% Cr, Fe не более 2% 1400 1200

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/м3 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·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

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.

Теплопроводность нихрома при различных температурах, Вт/(м·град)
t, °С → 0 20 100 200 300 400 500 600
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

Источники:

  1. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
  2. ГОСТ 10994-74 Сплавы прецизионные. Марки.
  3. ГОСТ 12766.1-90 Проволока из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Технические условия.
  4. ГОСТ 12766.3-90 Сплавы калиброванные прецизионные с высоким электрическим сопротивлением. Технические условия.
  5. Лариков Л.Н., Юрченко Ю.Ф. Тепловые свойства металлов и сплавов. Справочник Киев: Наукова думка, 1985 — 439 с.
  6. Сайт www.kanthal.com

Nichrome Wire Tech Tips — Советы о нихроме от WireTronic Inc

Технические наконечники из нихромовой проволоки

РАСЧЕТЫ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ОСНОВНЫЕ ПРОЕКТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Для основных расчетов конструкции нагревательных элементов необходимы следующие формулы, известные как закон Ома:

  • Вольт = Ампер X Ом E = I x R
  • Ватт = Вольт X Ампер W = E x I
  • Вт = (Ампер) 2 X Ом Вт = I 2 x R

ПОЛЕЗНЫЕ ФОРМУЛЫ КАТУШЕК

ОБЪЕДИНЯЯ ПРИВЕДЕННЫЕ ВЫШЕ ФОРМУЛЫ, МЫ ПОЛУЧАЕМ ПОЛНУЮ ФОРМУЛУ ДЛЯ РАСЧЕТА КАТУШЕК.

Если расчеты выполняются для ленточной проволоки , 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 ВИТОЙ ЭЛЕМЕНТА

Предположим, что змеевик должен быть спроектирован так, чтобы соответствовать спирали с керамической плиткой

Мы знаем, что:

  • Нам нужен 800-ваттный элемент
  • Канавка имеет длину 30 дюймов и ширину ¼ дюйма.
  • Элемент должен работать от 115 вольт.
  • Для обеспечения наилучшего срока службы мы будем использовать НИХРОМ 80.

Чтобы найти общее сопротивление холодной катушки:

Таблица I показывает, что для НИХРОМА 80 нам нужно 15,44 Ом в катушке, а рекомендуемые сечения проводов от #18 до #22.

Для выбора диаметра катушки и сечения проволоки:

Чем тяжелее выбранная проволока, тем ниже будет конечная рабочая температура самого элемента, но потребляемая мощность будет определять отдаваемое тепло.Для данного элемента выберем провод калибра №20. Глядя в Таблицу II, мы находим сопротивление на дюйм замкнутой катушки для диаметра 7/32 дюйма. (таким образом обеспечивая зазор 1/32 дюйма в канавке ¼ дюйма) Калибр #20. Сопротивление составляет 0,967 Ом на дюйм.

Длина рулона и коэффициент растяжения:

Теперь мы знаем, что нам нужно полное сопротивление катушки 15,44 Ом и сопротивление на дюйм 0,967 Ом, таким образом 15,44/0,967 = 16 дюймов закрытой катушки. Это будет означать коэффициент растяжения 30/15 или 2:1. Растянутая катушка должна быть 1.В 5-4 раза больше его закрытой длины для хорошего дизайна.

Другие расчеты для этой катушки могут быть:

Расчетная температура провода:

Можно найти в Таблице III.

Мы используем провод калибра 20 и можем рассчитать, что ток будет:

Глядя на таблицу, мы видим, что температура змеевика в воздухе будет около 1300°F. В окружении керамики эта температура, вероятно, будет примерно на 200°F выше или около 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 проволоки калибра 20 (0,032 дюйма в диаметре) с общим сопротивлением 15,44 Ом. Из Таблицы V мы находим, что НИХРОМ 80 диаметром 0,032 дюйма имеет сопротивление 0,6347 Ом на фут. Таким образом, общая длина провода равна общему количеству Ом/Ом на фут провода.

Площадь поверхности элемента:

Для безопасной конструкции удельная мощность открытой спиральной катушки не должна превышать 35 Вт на квадратный дюйм, когда элемент работает в неподвижном воздухе.Естественно, если змеевик будет использоваться для нагрева быстро движущегося воздушного потока, плотность мощности можно безопасно увеличить. И наоборот, если катушка должна быть встроена 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,

КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТА ЛЕНТЫ

Предположим, что элемент из слюды, намотанный лентой, должен быть разработан для цельного тостера.

Мы знаем, что:

  • Нам нужно 500 Вт.
  • Элемент будет работать от 115 вольт.
  • В листе слюды есть место для 10 футов ленты. Снова будем использовать НИХРОМ 80.

Чтобы найти сопротивление холодной ленты:

Таблица I показывает, что для НИХРОМА 80 нам нужно 24,704 Ом морозостойкости.
Поскольку нам нужно 10 футов ленты, это означает сопротивление на фут:

Чтобы оценить размер ленты:

Из сопротивления ленты для НИХРОМА 80 в Таблице IV мы находим, что 1/16 x .Лента 004 имеет сопротивление 2,458 Ом на фут, что должно работать очень хорошо и легко наматываться на форму из слюды.

Для приблизительной проверки надежности конструкции нашего элемента мы должны
вычислить плотность ватт на квадратный дюйм поверхности элемента.

Наша лента имеет длину 120 дюймов, ширину 1/16 дюйма и толщину 0,004 дюйма. Следовательно, общая площадь поверхности равна:

Таким образом, удельная мощность в ваттах:

Для приблизительных проектных расчетов в следующей таблице указан диапазон мощности на квадратный дюйм для различных типов элементов:

Следует отметить, что количество ватт на квадратный дюйм является фактором, который значительно варьируется в зависимости от конструктивных характеристик устройства.В общем, чем лучше средство для отвода тепла от элемента, тем выше безопасный предел удельной мощности. Это особенно актуально для электрических утюгов, у которых из-за тесного контакта подошва может считаться излучающей поверхностью.

ТАБЛИЦА I

Размер и приблизительная морозостойкость различных сплавов для обычных мощностей

ТАБЛИЦА II

Ом на дюйм замкнутой спирали

НИХРОМ 80

ТАБЛИЦА III

ТОКОВАЯ ТЕМПЕРАТУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

НИХРОМ 80

СПИРАЛЬНЫЕ КАТУШКИ

Эти данные были составлены в помощь производителям спиральных катушек и показывают примерный ток в амперах, необходимый для нагрева катушек на открытом воздухе до указанных температур в условиях, указанных

ТАБЛИЦА IV

СОПРОТИВЛЕНИЕ

НИХРОМ 80 ЛЕНТА

в омах на фут при 68°F.(20°С)

ТАБЛИЦА V

ТОКОВО-ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НИХРОМА 60

ПРЯМАЯ ПРОВОЛОКА

Показывает примерный ток в амперах, необходимый для получения заданной температуры. Применяется только к прямым проводам, натянутым горизонтально в свободном воздухе.

Как рассчитать сопротивление нихромовой проволоки? – Restaurantnorman.com

Как рассчитать сопротивление нихромовой проволоки?

Дано: ρ=1.5 × 10–6 Ом·м ρ = 1,5 × 10–6 Ом·м – удельное сопротивление нихрома.

Сколько энергии потребляет нихромовая проволока?

12-дюймовый кусок нихромовой проволоки 14 калибра требует всего 1,9 вольта, но почти 12 ампер. Проволока большего диаметра также используется для очень длинных резаков, таких как 8 или 10 футов.

Насколько сильно нагревается нихромовая проволока?

Нихромовая проволока типа А имеет диапазон высоких температур до 1150°C или 2100°F. Нихромовая нагревательная проволока Richards NWC или типа C состоит из 60% никеля, 16% хрома и 24% железа.Провод типа C имеет максимальный диапазон температур до 1000°C или 1850°F.

Как рассчитать нагревательную проволоку?

Следовательно, эффект нагрева, производимый электрическим током I через проводник с сопротивлением R в течение времени t, равен H = I2Rt. Это уравнение называется уравнением Джоуля электрического нагрева.

Чем отличается нихром 60 от 80?

Нихром 60 имеет более высокий коэффициент удельного электрического сопротивления, чем нихром 80. Он обеспечивает большую стойкость к окислению и продлевает срок службы.Сплав 60 имеет более высокую прочность на растяжение и более высокую температуру плавления, чем сплав нихрома Ni80Cr20. Нихром Ni60Cr15 более доступен и дешевле.

Как рассчитать теплопроводность провода?

Что такое калибр нихромовой проволоки?

Характеристики проволоки

: – Диаметр: калибр 20 / 0,813 мм – Форма: круглая – Сплав: нихром 80 – Длина: 25 футов – Термическая обработка: отожженная (мягкая) – Температура плавления: 1400°C / 2552°F – Сопротивление: 0,6348 Ом/фут при комнатной температуре.

Как долго может служить нихромовая проволока?

Я знаю, что нихром можно использовать в электронных сигаретах, и для экстремальных пользователей эти катушки могут работать около 2 недель непрерывного использования (~ 100 затяжек в день, то есть 1400 полных использований).

При какой температуре плавится нихромовая проволока?

Нихром

имеет неизменно серебристо-серый цвет, устойчив к коррозии и имеет высокую температуру плавления около 1400 ° C (2550 ° F).

Как выбрать нихромовую проволоку?

Для выбора диаметра змеевика и калибра проволоки: чем тяжелее выбранная проволока, тем ниже будет конечная рабочая температура самого элемента, но потребляемая мощность будет определять отдаваемое тепло.

Какой диаметр нихромовой проволоки?

1 мм
31 SWG Нихромовая проволока

Материал Нихром
Марка Бикром Индастри
Длина 10 м/рулон
Диаметр 1 мм
Состав 80 % никель 20 % хром

Нагрев нихромовой проволоки с помощью математики

Буду работать нихромовой проволокой; Итак, я решил изучить некоторые из его свойств.Это результат.

Резюме (TL;DR)

  1. Для данного состава провода и сечения установившаяся температура в неподвижном воздухе полностью определяется током, проходящим через провод. Другими словами, длина провода не имеет значения.
  2. Сопротивление нихромовой проволоки очень мало меняется в зависимости от температуры. Его сопротивление увеличивается только на 7% при изменении температуры от 20°C до 400°C; и только увеличивается еще на 1% от 400°C до 1000°C. Температурный коэффициент сопротивления нихрома значительно ниже, чем у большинства распространенных металлов
  3. .
  4. Термическое сопротивление прямого провода в свободном неподвижном воздухе НЕ остается постоянным при изменении температуры.
  5. При широтно-импульсной модуляции источника постоянного тока или постоянного напряжения повышение температуры приблизительно пропорционально квадрату рабочего цикла. Например, по сравнению с рабочим циклом 100 %, рабочий цикл 50 % приводит к повышению температуры на 25 %. Это приближение верно, ±10%, для ΔT < 600°C.
  6. Из-за теплового расширения нихромовая проволока удлиняется примерно на 1% на каждые 700°C повышения температуры.

О нихроме
Нихром представляет собой металлический сплав, состоящий в основном из никеля и хрома.Доступны разновидности нихрома с различными пропорциями никеля и хрома, а также небольшими количествами других элементов. Наиболее распространенными разновидностями являются нихром-80 (наиболее распространенный) и нихром-60, которые содержат примерно 80% и 60% никеля соответственно. Обе разновидности имеют максимальные рабочие температуры около 1100°C – 1200°C (¹) и температуры плавления выше 1400°C (¹). Хром образует оксидный слой на поверхности проволоки, который защищает проволоку от коррозии. Коррозионная стойкость, высокая температура плавления и более высокое удельное сопротивление, чем у многих других металлов, делают нихром хорошим материалом для электрических нагревательных элементов.

Измерение температуры провода
Я мог придумать только один способ точного измерения температуры провода в свободном неподвижном воздухе, который не зависел бы от знания физических констант, которые я пытался измерить, — тепловизионная камера, вероятно требуется объектив для крупного плана. Поскольку у меня его не было, мне пришлось полагаться на данные производителей проводов.

Ссылки
Для этого обсуждения я использовал данные трех компаний, продающих нихромовую проволоку, Omega, WireTronic и Pelican Wire.Данные из трех источников не совсем совпадают. Если не указано иное, все данные относятся к проводу 30 калибра.

Разогрейте его с помощью математики
Эти символы используются в следующем обсуждении:
L = длина провода
ρ = удельное сопротивление или сопротивление на единицу длины. (Это константа для любого типа провода.)
ρ = удельное сопротивление провода при эталонной/температуре окружающей среды. (Это константа для любого данного типа провода.)
α = температурный коэффициент сопротивления (это свойство материала.)
R = полное сопротивление провода
P = полная мгновенная мощность, рассеиваемая проводом
ΔT = превышение температуры провода над температурой окружающей среды, ΔT = T – T
θ = радиальное тепловое сопротивление провода к окружающей среде на обратную единицу длины (это константа для любого данного типа провода.)

Основные уравнения
Сопротивление провода зависит от его длины (L) и удельного сопротивления (ρ):
R = ρ * L
Удельное сопротивление провода (ρ) зависит от его удельное сопротивление при температуре окружающей среды (ρ ), температурный коэффициент удельного сопротивления для типа провода (α) и повышение температуры (ΔT):
ρ = ρₒ * (1 +  α * ΔT)
провода (ΔT) является функцией мощности, рассеиваемой в проводе (P), длины провода (L) и теплового сопротивления окружающему воздуху (θ):
ΔT = P * (θ/L)

Сопротивление vs.Температура
Как и у всех проводников, сопротивление нихрома зависит от его температуры.
Формула для этого изменения сопротивления обычно задается как:
R = Rₒ(1 + α(T-Tₒ))
Где α  – температурный коэффициент удельного сопротивления, Rₒ – сопротивление при стандартной температуре. , Tₒ, которая обычно составляет 20 °C.

Температурный коэффициент удельного сопротивления ( α )
Температурный коэффициент удельного сопротивления, представленный символом α ; определяет изменение сопротивления из-за изменения температуры по следующей формуле:
ρ = ρₒ * (1 + α * ΔT)

Для нихрома α часто задается константой ≈ 0.00017 °Cˉ¹. α для нихрома намного ниже, чем для большинства распространенных металлов. Например, α меди в 24 раза больше, чем нихрома. α для нихрома не просто ниже по сравнению с другими металлами; это очень маленькое значение в абсолютном выражении. Даже при изменении температуры на 1000°C сопротивление увеличивается только на 7%. Что меня удивило, так это то, что α могут не быть постоянными при разных температурах.

Я нанес на график значения « ρ/ρₒ » в зависимости от температуры, данные двумя производителями нихромовой проволоки. Данные WireTronic показывают почти постоянное значение для α  в зависимости от температуры; обозначено как ρ/ρₒ как прямая линия. Но странно, что это постоянное значение для α  (≈0,00006 °Cˉ¹) сильно отличается от обычно цитируемого значения 0,00017 °Cˉ¹ для нихрома. Данные Omega показывают, что α сильно меняются в зависимости от температуры; но от 20 ° C до 400 ° C Omega показывает точно 90 284 90 321 α = 90 322 90 285 0.00017 °Cˉ¹. Хорошо, что α слишком малы, чтобы иметь большое значение.

Тепловое сопротивление прямого провода (θ)
Если тепловое сопротивление провода является постоянным в зависимости от температуры, то повышение температуры провода должно быть линейной функцией рассеиваемой мощности по формуле:
ΔT = P * θ
Но я использовал данные из нескольких спецификаций нихромовой проволоки, чтобы построить θ для проволоки длиной 1 фут.2 * θ * ρₒ * α)

Заключение:
Для источника постоянного тока, питающего нихромовую проволоку, свойства θ, α и ρ не зависят от длины проволоки; таким образом, повышение температуры (ΔT) также не зависит от длины провода и зависит только от тока (I).

Примечание: я был встревожен, увидев, что уравнение постоянного тока ΔT имеет разрыв в точке, где:
I = 1 / √[θ * ρₒ * α]
Но в остальном уравнение выглядит разумным:
a.2 * ρ / ρₒ в зависимости от температуры.2)          [предположим, что ρ приблизительно равнопостоянная по ΔT]

Вывод:
Повышение температуры провода (ΔT) зависит от квадрата напряжения (V) и обратно пропорционально квадрату длины провода (L). Поскольку θ также является функцией температуры, эти отношения не пропорциональны. Таким образом, для источника постоянного напряжения трудно аналитически предсказать температуру провода, а воспроизводимость сильно зависит от соответствия длины провода.

Тепловое расширение
Большинство материалов расширяются при повышении температуры.Величина этого расширения выражается следующей формулой, где α – коэффициент линейного теплового расширения.
ΔL = L * α * ΔT
Коэффициент линейного теплового расширения для нихромовой проволоки составляет 14,0E-6. Это среднее значение. Коэффициент изменяется на 5%-10% от 20°C до 1000°C. Провод становится длиннее по мере нагревания — примерно на 1% длиннее на каждые 700°C повышения температуры. Если ваше приложение требует, чтобы провод был туго натянут; может быть хорошей идеей предусмотреть пружинный механизм для компенсации расширения и поддержания постоянного натяжения.

Каково сопротивление нихромовой проволоки?

Каково сопротивление нихромовой проволоки?

Удельное сопротивление некоторых общих материалов

1 675 1122
Материал
Удельное сопротивление (Ом-CMIL / FT) Удельное сопротивление (10-6 Ом-см)
Nichrome
Нихром В 650 108.1
Nickel 41.69 6.93 6.93
Platinum 63.16 10.5
11 Больше рядов

Какая формула нихрома?

нихром Никель-хромовые сплавы, или, как их обычно называют, нихромы, представляют собой сплавы, содержащие никель, хром и иногда железо. Химическая формула: NiCr или иногда NiFeCr, если в состав входит железо .

Как рассчитать тепловое сопротивление провода?

Это то же самое, что и формула для мощности, P = I2 x R, или сила тока в квадрате, умноженная на сопротивление.Если у вас есть два усилителя с сопротивлением 100 Ом, у вас будет 400 Вт. Применительно к нагреву производимое тепло может быть выражено в калориях. H = I2 x R x t.

Как проверить нихромовую проволоку?

Если у вас есть немаркированная нихромовая проволока, то определить ее тип можно с помощью калибра проволоки , штангенциркуля , хорошей линейки и точного термометра. Калибр проволоки можно использовать для определения ее калибра или диаметра. Отрежьте кусок длиной 1 фут.

Что вызывает высокое сопротивление в проводе?

Движущиеся электроны могут столкнуться с ионами в металле . Это затрудняет протекание тока и вызывает сопротивление. Сопротивление длинного провода больше, чем сопротивление короткого провода, потому что электроны сталкиваются с большим количеством ионов, когда они проходят.

Как рассчитать сопротивление?

Если вы знаете общий ток и напряжение во всей цепи, вы можете найти общее сопротивление, используя закон Ома: R = V / I .Например, параллельная цепь имеет напряжение 9 вольт и общий ток 3 ампера. Общее сопротивление RT = 9 вольт / 3 ампера = 3 Ом.

Сколько стоит нихром?

Nichrome 21 SWG провод для нагревательных элементов, 3 м

MRP: ₹ 300.00 900.00 Price: ₹ 78.00

2

4 Вы экономьте: ₹ 222.00 (74%) Включая все налоги

Какого цвета нихромовая проволока?

серебристо-серый Нихром неизменно имеет серебристо-серый цвет , устойчив к коррозии и имеет высокую температуру плавления около 1400 ° C (2550 ° F).

Что такое термостойкая проволока?

Провод сопротивления

— это провод , предназначенный для изготовления электрических резисторов (которые используются для контроля величины тока в цепи). … При использовании резистивной проволоки для нагревательных элементов (в электронагревателях, тостерах и т.п.) важно высокое удельное сопротивление и стойкость к окислению.

Какое сопротивление у нихромовой катушки?

Сопротивление катушки из нихрома и номинальный ток, необходимые для получения заданной температуры, указанной в паспорте проволоки из нихрома, различаются для разных типов используемого сплава.Согласно таблице нихромовой проволоки, NiCr C имеет немного более высокое сопротивление на фут.

Какой должна быть температура нихромовой проволоки?

Вы должны получить повышение менее чем до 100 градусов по Фаренгейту, примерно до 37°C. Все остальное потребует откалиброванного датчика температуры и тестирования. Уменьшите ток наполовину для спирального провода. И тщательно проверить сопротивление, когда провод имеет нужную вам температуру (после отключения питания). Вы не можете.Извиняюсь.

Как рассчитать сопротивление провода?

С помощью этой информации вы можете рассчитать сопротивление провода при определенной температуре. Уравнение электрической мощности дает нам мощность, производимую электрическим током I, проходящим через разность потенциалов V. Мы можем рассчитать установившийся ток I цепи печи при полной мощности, разделив мощность P на напряжение V, чтобы получить ток.

Сколько ватт потребляет никель-хромовая проволока?

В этом примере никель-хромовая (нихромовая) проволока в большом спиральном элементе электроплиты рассчитана на 2400 Вт при полной рабочей мощности при свечении вишнево-красным цветом (около 1600°F).

⇐ Какая зарплата у директора? Где находятся хранители Скайрима? ⇒
Похожие сообщения:

Никель-хромовый обогреватель проволоки — повышение температуры против amps

никель-хромиум электрические провода:

SWG диаметр Nickel-Chromium
(мм) (в) (Ом / м) Текущий (а) к
Подготовка температуры 6 9024
500 ° C 1000 ° C
12 2.642 0,104 0,197 38 78
14 2,032 0,080 0,333 26 53
16 1,626 0,064 0,520 19 40 40 18
18
18 18 1.219 0,048 0,92 13 27 27
20 0,914 0.036 1,65 8,5 18
22 0,711 0,028 2,72 6.3 13
24 0,559 0,022 4,40 4,5 9,5
26
26 0.457 0.018 60252 60252 3.5 7,0
28 28 0.376 0.0148 9,7 2,7 5,5
30 0,315 0,0124 13,9 2,2 4,5
32 0,274 0,0108 18,3 1,9 3,5
34
34 0.234 0.234 0.0092 25.2 1,6 3.0 3.0
36 36 0.193 0.0076 37,0 1,3 2,3
38 0,152 0,0060 59,0 1,0 1,7
40 0,122 0,0048 92 0,8 1,4
42 0.10252 0.102 0,0040 133 133 0,65 1.1 1,1
44 44 0.0813 00032 на 208
46 +0,0610 0,0024 370
48 0,0406 0,0016 835
50 0,0254 0,0010 2130
  • SWG — Имперский стандартный калибр проволоки для листового металла и проволоки

Пример — Электрический нагреватель питание 230 В и макс.Температура проволоки 500

O C. 8 O C.

Тек, необходимый для производства 2000 W, может быть рассчитан с законом Ом как

P = UI

или

I = P / U

= (2000 Вт) / (230 В)

  = 8,7 А

Макс. ток в проводе 18 калибра при макс. температура 500 o C составляет 13 А, и тепло может быть произведено в одном проводе.

Общее сопротивление нагревательного провода можно по закону Ома рассчитать как

R = U / I

   = (230 В) / (8.7 A)

   = 26,4 Ом

Поскольку сопротивление провода равно 0,92 Ом/м, длину провода можно рассчитать как

l = (26,4 Ом) / (0,92 Ом32)·

  = 28,7 м

Металлические проволочные элементы в разомкнутом виде с нихромовыми и другими нагревательными проводами сопротивления

Металлический элемент с открытой катушкой на заказ Проволока Нагреватели

Нихромовая проволока, 10 футов, открытые бухты — 10 футов длины (нерастянутая), 17-22 калибра
нихром-60 немотанная проволока, продаваемая foot
Керамические изоляторы для использования с катушками


Изготавливаем на заказ открытые спиральные элементы с нихромом, канталом и другие типы проводов сопротивления.Посмотреть список отопления провод ниже, чтобы определить, какой калибр вы хотите намотать. Элементы с открытым змеевиком широко используются в конвекционном отоплении. применения, в качестве сменных змеевиков в канальных нагревателях и воздухонагревателях, а также в некоторых инфракрасных приложениях, таких как термоформование.


Проволока нихром-60 намотанная на ваш технические характеристики. Другие калибры, нихромовые сплавы и типы резистивной проволоки, такие как Кантал также доступны.
Деталь №:
Укажите диаметр катушки, манометр и сопротивление (Ом.) См. таблицу ниже.

Проволока нихром-60 (NiCr60 Никель-хромовый сплав Тип 675)
Никель: 57-58%, Хром: 16%, Кремний: 1,5%, Железо: Баланс
Деталь № АВГ. (манометр) Диаметр Ом/фут при 68F Футов/фунтов.
24GA-NI60 24 .0200″ 1,671 882
22GA-NI60 22 .0253″ 1,055 557
21GA-NI60 21 .0285″ .8310 438
20GA-NI60 20 .0320″ .6592 348
19GA-NI60 19 .0359″ .5208 275
18GA-NI60 18 .0403″ .4219 223
17GA-NI60 17 .0453″ .3333 176
16ГА-НИ60 16 .0508″ .2595 137

[ Главная ][ Вверх ][ Открытая катушка 10-футовые элементы из нихромовой проволоки ]


Мы дистрибьютор инфракрасных обогревателей. Всегда консультируйтесь с инструкциями производителя по установке для правильного установка продуктов или систем, представленных на этом веб-сайте. © Copyright 1999-2019 Мор Электроотопление Ассоциация, Inc.

МОР ELECTRIC HEATING ASSOC., INC.
5880 Alpine Ave. NW — Comstock Park, MI 49321 США
Тел.: 616-784-1121 — 800-442-2581 — Факс: 616-784-7775
.com

             

Нихром без удельного сопротивления Пример эссе

Эссе, Страницы 4 (871 слов)

Металлы имеют низкое сопротивление из-за делокализованного поля электронов.Однако разные металлы имеют разные значения сопротивления. В этом эксперименте учащимся давали катушку нихромовой проволоки для определения ее диаметра. Нихром, как следует из названия, представляет собой сплав никеля, хрома и железа. Сопротивление проводника зависит от его собственного удельного сопротивления (ρ), длины (l) и площади поперечного сечения (A). Сопротивление определяется по следующей формуле (№1): . Где,

R = сопротивление (мкВ) ρ = удельное сопротивление (мкм) l = длина (м) и A = площадь поперечного сечения проводника.

Не теряйте времени
Получите свое индивидуальное эссе на тему

«Удельное сопротивление нихрома»

Получите высококачественную бумагу

помогает студентам с 2016 года

 Для определения площади поперечного сечения провода сначала был определен диаметр с помощью микрометрического калибра. Формула (№2), связывающая диаметр с площадью поперечного сечения провода, выглядит следующим образом: Электрическое сопротивление можно определить по длине омметра с помощью линейки, а удельное сопротивление определяется литературным значением, равным 1.25×10-6 мм[1]

Подставив литературное значение удельного сопротивления нихрома () и формулу № 2 в формулу № 1, можно получить следующее уравнение: Это уравнение можно графически представить буквой l по оси y и R по оси x.

Затем градиент давал бы значение, которым затем можно было бы манипулировать, чтобы извлечь значение d. Была собрана простая схема с нихромовой проволокой в ​​качестве резистора. Для различных наборов данных длина нихромовой проволоки была изменена путем включения в цепь только части полной проволоки.

Линейка использовалась для измерения длины части провода, которая была частью цепи, а омметр использовался для определения сопротивления цепи. Было проведено пять испытаний для пяти различных длин, чтобы получить надежный широкий диапазон данных.

Какова будет длина нихромовой проволоки

Меры предосторожности: 1. Были приняты меры предосторожности, чтобы нихромовая проволока не повредила палец. 2. Были приняты меры предосторожности, чтобы исключить риск возгорания из-за короткого замыкания.3. Были приняты меры предосторожности, чтобы исключить возможность получения травм из-за поражения электрическим током из-за неосторожного поведения. СБОР НЕОБРАБОТАННЫХ ДАННЫХ: Сопротивление цепи для различных длин было собрано в виде необработанных данных и сведено в таблицу ниже: Таким образом, с использованием метода «удельного сопротивления» диаметр нихромовой проволоки определен как 0,053 ± 0,001 см.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОЦЕНКА:

Как видно из расчета полной неопределенности, экспериментально полученное значение диаметра нихромовой проволоки оказалось в значительной степени точным.Фактически, литературное значение, предоставленное производителем… Разница… Значение r2 для линии наилучшего составляет 0,9956, что показывает превосходную линейную корреляцию между сопротивлением и длиной проводника, подтверждая уравнение. Однако незначительное заметное расстояние между среднего наклона и минимального и максимального уклонов происходит из-за возрастающей неопределенности в измерении длины.

Неопределенность, какой бы малой она ни была, нельзя игнорировать, и ее необходимо изучить, чтобы по возможности избежать ее в будущем.Во-первых, запись длины нихромовой проволоки была не столь точной из-за неточности линейки и ее невозможности измерить все длины за один раз. Чтобы избежать таких ошибок, которых легко избежать, можно использовать более длинную линейку или измерительную ленту.

Еще одна проблема заключалась в том, что проволока часто была кривовата в некоторых местах, и выпрямление могло привести к тому, что она треснула, поэтому они не были полностью выпрямлены. Фактически, провода были обмотаны вокруг нескольких бобов, и было измерено расстояние между бобами, чтобы дать точную оценку длины провода.Еще одна проблема, возникшая из-за использования бобов, заключалась в том, что было трудно измерить длину проволоки, которая использовалась для завершения петли вокруг боба. Возможный обходной путь для обеих этих проблем может состоять в том, чтобы использовать нить, протянутую вдоль нихромовой проволоки, а затем измерить нить, чтобы определить длину используемой нихромовой проволоки.

Другим ограничением процедуры эксперимента является предположение об удельном электрическом сопротивлении нихромовой проволоки. Фактический диапазон равен 1.00 до 1,50 (×10-6 мкм), но предполагалось медиана 1,25. Невозможно определить точное удельное электрическое сопротивление, не зная точного состава провода, потому что удельное сопротивление является свойством, специфичным для состава проводника, и небольшие изменения в составе могут привести к значительным изменениям значения для проводника. удельное сопротивление проводника.

В зависимости от этикетки производителя диаметр является точным, но часто эти значения округляются в соответствии с номером калибра проволоки.Например, если для провода 2AWG требуется диаметр 10 мм, большинство производителей будут маркировать даже 9,8 мм как 10 мм из-за их собственной экономической выгоды. Таким образом, наиболее точным способом было бы использование микрометрического винтового калибра для измерения диаметра проволоки в разных местах, а затем сопоставление экспериментального значения, полученного в этом эксперименте, со средним значением показаний микрометра. Таким образом, зависимость от вторичных данных сводится к минимуму, и в показаниях может отображаться более высокий уровень достоверности.

Не теряйте времени
Получите свое индивидуальное эссе на тему

«Удельное сопротивление нихрома»

Получите высококачественную бумагу

помогает студентам с 2016 года

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.