Ученый из США запатентовал одну формулу. Сейчас же существует около десяти вариантов рецептуры, поэтому понятие «нихром» разрослось до обозначения ни одного, а группы сплавов.
Альберт Марш соединил 80% (Ni) никеля и 20% (Cr) хрома. В формулах, составленных позже, (Ni) может быть от 55-78%, а (Cr) от 15-23%, 1,5% марганца. В качестве лигатур добавляют (Fe) железо, (Al) алюминий, (Si) кремний, (Mo) молибден, (Ti) титан, (Zr) цирконий, микродобавки редкоземельных элементов. В первом в истории варианте смеси лигатуры не было.
От пропорций металлов в сплаве зависят его свойства. Чем больше хрома, тем меньше смесь подвержена окислению. Почему же максимальный показатель содержания хрома в сплаве равен 20%? Почему нельзя купить нихром, к примеру, с 30% хрома? Дело в том, что перебор этого металла уменьшает пластичность, данные обработки смеси. Холодной прокатке или волочению ее уже не подвергнешь.
Волочение, обрабатываемость нихрома улучшает не только никель, но и железо. Однако, высокий состав (Fe) значительно понижает температурные показатели сплава. В итоге нихром начинает держать температуру только до 900 градусов Цельсия. И живучесть сплава в часах заметно сокращается.
Сплав с повышенным содержанием железа – единственная магнитная разновидность нихрома это марка Х15Н60. Марка Х20Н80 не обладают магнитными свойствами.
Не имея под рукой хим. Лаборатории или анализатора металлов, можно отличить марку, по магнитным свойствам «дедовским способом» с помощью магнита подвешенного на ниточке. Марка Х15Н60 всегда будет слабо притягивать магнит.
Нихром с легкостью выдерживает температуру плавления до 1400 градусов. Плотность нихрома (8200-8500) кг/м3 Наиболее ценными физическими свойствами нихромов являются высокое электрическое сопротивление (удельное электрическое сопротивление нихрома порядка 1-1,2 ом•мм2/м), малый температурный коэффициент электросопротивления. Высокое сопротивление коррозии в различных средах и высокая жаростойкость. Нихром крипоустойчив. Это означает способность материала, при определенном нагреве, удлинятся за определенный промежуток времени. Кроме того, сплав пластичный при этом, идеально держит приданную ему форму, может работать при температурах 1100-1300 °С.
Досадная особенность нихрома – ограниченная живучесть в часах. Если не вдаваться в таблицы и цифры марка Х20Н80 Вам прослужит дольше, чем Х15Н60 при одинаковых режимах работы. Разница в цене между вышеописанными марками от 10-15%. Что выбрать решать технологам и экономистам вашего предприятия.
Что касается проволоки фехралевой. Заменитель нихрома изобретен на рубеже XX-XXI веков. Аналог этот относителен на «любителя». Цена дешевле в разы, так как не содержит дорогостоящего никеля. Вместо него хром, алюминий и железо. Живучесть крайне мала. Рабочая температура не выше 900-950 °С. Потребность у предприятий невысокая. Частые простои термического участка всегда огорчают.
На рынке все чаще предлагают нихромы нового поколения. Рекламировать их не будем. Как они себя зарекомендуют, покажет время. На сегодняшний день выводы делать крайне рано. Несмотря на идеально написанные характеристики. Технологи с большим опытом и стажем говорить, что нихром Х20Н80 в прошлом не спешат. И мы торгующие нихромом более 20 лет воздержимся от комментариев. Производители стараются делать выбор в пользу пусть и более дорогого, но и более качественного сплава.
Проволока, лента, нить из нихрома – неотъемлемые части практически всех нагревательных устройств.
На бытовом уровне нихром стали использовать для утюгов, немногим позже, в пищевой промышленности. Электрические плиты, обогреватели, котлы, тостеры, автомобильные прикуриватели, подогрев сидений, руля, электронные атомайзеры.
В промышленности востребован нихром для изготовления нагревательных элементов в высокотемпературных электропечах, различных электрических аппаратах теплового действия для всех отраслей промышленности. В качестве нагревательных и резисторных элементов. Жаропрочного, жаростойкого, кислотостойкого и химически стойкого сплава в определенных агрессивных средах. В деталях, работающих при высокой температуре, при создании прецизионных резисторов, для которых разработаны специальные марки сложнолегированного нихрома с малым значением температурного коэффициента электрического сопротивления, реостатах. В качестве основного жаропрочного покрытия при газотермическом напылении.
Как всему дорогому и качественному ищут замену. Ученых, Металлургов, Химиков не покидают идея превзойти качества этого дорогого сплава. Но этого на сегодняшний день не произошло.