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什么是镍铬、什么是铁铬铝,怎么区分

直接答案:电热合金按主要合金元素分成两族。镍铬以 Ni、Cr 为主,牌号里带 Ni,如 Cr20Ni80、Cr30Ni70、Cr15Ni60、Cr20Ni35、Cr20Ni30,ρ20 为 1.04~1.18 μΩ·m,最高使用温度 1050~1250℃;铁铬铝以 Fe、Cr、Al 为主,牌号里带 Al,如 0Cr25Al5、0Cr21Al6Nb、0Cr27Al7Mo2、1Cr13Al4,ρ20 为 1.25~1.53 μΩ·m,耐温 950~1400℃。最省事的判别顺序是:先看牌号里有没有 Ni 或 Al,再看 ρ20 落在哪一档,最后看成分里有没有铝。

一、来料上写的名字,先归到哪一族

采购单和图纸上的写法五花八门,其实都能落到两族里。我们把常收到的几种写法按判别依据排了一下,对照着看比翻手册快。

来料上的写法归入哪一族判别依据
Cr20Ni80镍铬牌号含 Ni、不含 Al,ρ20 = 1.09 μΩ·m
Cr15Ni60含铁镍铬牌号含 Ni,成分另带 Fe 余量,ρ20 = 1.12 μΩ·m
0Cr25Al5铁铬铝牌号含 Al、Fe 为余量,ρ20 = 1.40 μΩ·m
1Cr13Al4低铬铁铬铝牌号含 Al 但铬低一档,ρ20 = 1.25 μΩ·m,上限 ≤950℃

如果只写「电热丝」「电阻带」这种笼统叫法,名字就帮不上忙了,这时按下面的元素和电阻率两条来定。

另外还有两个容易带偏方向的叫法:有人把铁铬铝写成「铁铬铝电热合金」,也有人把含铁的镍铬笼统叫成「铁铬丝」。名字里带「铁」并不等于就是铁铬铝 —— Cr15Ni60、Cr20Ni35、Cr20Ni30 的成分里都有 Fe 余量,却都是镍铬一族。所以判断只认两条:成分里有没有铝,ρ20 落在哪一段。这两条定下来,叫法怎么变都不会认错。

二、看元素:两族的成分差在镍,也差在铝

这里要留一个心眼:成分里出现 Fe 余量,并不能把材料归到铁铬铝。Cr15Ni60、Cr20Ni35、Cr20Ni30 的余量都是铁,但它们的性能由镍和铬决定,属镍铬一族;只有同时含铝、并且以铁为余量的,才是铁铬铝。同理,只含镍不含铬的 Ni200、Ni201、N4 也不属镍铬族,它们 ρ20 只有 0.096 μΩ·m,走的是导电与耐蚀用途。

三、看电阻率:两族之间有一段空档

把本表的 ρ20 排成序列,分族一眼可见。镍铬各牌号落在 1.04~1.18 μΩ·m 这 0.14 的窄带里,铁铬铝各牌号落在 1.25~1.53 μΩ·m 这一段,中间 1.18 到 1.25 之间没有牌号。拿到一个说不清族别的牌号,先测 ρ20,落点基本就说明了答案。

ρ20 落点本表内对应牌号分族结论
1.04~1.18 μΩ·mCr20Ni35 1.04、Cr20Ni30 1.06、Cr20Ni80 1.09、Cr15Ni60 1.12、Cr30Ni70 1.18镍铬一族(Cr15Ni60 为含铁镍铬)
1.25 μΩ·m1Cr13Al4铁铬铝,低铬档,上限 ≤950℃
1.40~1.53 μΩ·m0Cr25Al5 1.40、0Cr21Al6Nb 1.42~1.45、0Cr27Al7Mo2 1.45~1.53铁铬铝,耐温上探到 1300℃ 以上

数值差别不能忽略。铁铬铝的 ρ20 比镍铬高出约两成到四成,同样的截面和长度,元件电阻明显更大。换族使用而不重算丝径或带厚,功率和表面负荷都会偏离原设计,因此分族只是第一步,具体取值还要按牌号重算。

现场手边没有手册、也来不及测电阻率时,按顺序问三个问题同样能把族别定下来。

三个问题答完,可用范围就清楚了,接下来才是规格、数量与交货地这类排产信息。

四、含硫工况为什么不能停留在镍铬

两族的耐温上限是交错重叠的:镍铬一族从 Cr20Ni35、Cr20Ni30 的 1050℃,到 Cr15Ni60 的 1150℃、Cr20Ni80 的 1200℃、Cr30Ni70 的 1250℃;铁铬铝一族从 1Cr13Al4 的 950℃,到 0Cr25Al5 的 1300℃、0Cr21Al6Nb 的 1350℃、0Cr27Al7Mo2 的 1250~1400℃。单看温度,1050~1250℃ 这一段两族都能覆盖,所以决定因素常常在气氛。

有客户把镍铬丝用进含硫的炉子里,元件撑不了多久就损坏。原因在于镍铬是依靠表面的 Cr₂O₃ 氧化膜起保护作用的,含硫气氛会把这层膜破坏掉,并生成低熔点镍硫化物,保护层失效后元件就快速损坏了。含硫工况必须改用铁铬铝。换的时候还要注意温度:如果工况温度高于 950℃,1Cr13Al4 就不适用,要在 0Cr25Al5、0Cr21Al6Nb、0Cr27Al7Mo2 这些更高一档的牌号里按实际温度挑。

确认含硫工况时,有三项信息要一起给全:气氛里硫的来源与大致浓度、元件的实际工作温度、元件的形式与支撑件材质。硫的具体影响程度与可用浓度界限,需按具体工况与批次检验资料确认,本表只给出族别选择的方向 —— 含硫工况按铁铬铝选,温度上限仍以选定牌号为准。若炉内同时有硫、温度又超过 1300℃,那就不是换牌号能解决的范围了,需要把工况条件单独提出来评估。

相关牌号

牌号牌号里的识别点ρ20 μΩ·m最高温 ℃
Cr20Ni80含 Ni、不含 Al1.091200
0Cr21Al6Nb含 Al,Fe 为余量,另含 Nb 微量1.42~1.451350
0Cr27Al7Mo2含 Al,另含 Mo 微量1.45~1.531250~1400
1Cr13Al4低铬铁铬铝,含 Al1.25950

上述牌号的常规供货形态:丝材 φ0.03~10 mm,带材 0.05~3.5 mm × 宽 2~300 mm,可做退火软态或半硬态、光亮或酸洗表面,波形带与成型件按图定尺;出厂随批提供成分与尺寸检验资料,支持炉号追溯。询价请给牌号、规格、数量、交货地四项,1 个工作日内答复交期。

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