电热丝(电热合金丝)按化学元素的含量和组织结构的不同,可分为二大类:一类是铁铬铝合金系列,另一类为镍铬合金系列,它们作为电热材料分别具有各自的较多的优点,而得到广泛的使用。镍铬丝和铁铬铝丝都被称作电热丝,因为它们都属于电热电阻合金,用作电热元件,或发热元件;亦被称作电阻丝,因常被用作电阻元件。电热丝主要应用于冶金机械、医疗、化工、陶瓷、电子、电器、玻璃等工业加热设备和民用加热器具。
铁铬铝合金系列主要优缺点:
优点:铁铬铝电热合金其使用温度高,最高使用温度可达1400度,(0Cr21A16Nb、0Cr27A17Mo2等),使用寿命长、表面负荷高、抗氧化性能好、电阻率高,价格便宜等。
缺点:主要是高温强度低,随着使用温度升高其塑性增大,元件易变形,不易弯曲和修复。
铁铬铝合金牌号: 1Cr13Al4、 0Cr25Al5、 0Cr23Al5、0Cr21Al6、 0Cr20Al3、 0Cr21Al6Nb、 0Cr27Al7Mo2;
性能参数表
以下为镍铬各牌号的成分及性能参数表(参照国家标准标准:GB/T1234-2012)供参考:
铁铬铝合金牌号及化学成分 | ||||||||
性能 | 1Cr13Al4 | 0Cr21Al4 | 0Cr23Al5 | 0Cr25Al5 | 0Cr21Al6 | 0Cr21Al6Nb | 0Cr27Al7Mo2 | |
主要化学成分 | Cr | 12.0-15.0 | 18.0-21.0 | 21.5-23.5 | 23.0-26.0 | 19.0-22.0 | 21.0-23.0 | 26.5-27.8 |
Al | 4.0-6.0 | 3.0-4.2 | 4.2-5.3 | 4.5-6.5 | 5.0-7.0 | 5.0-7.0 | 6.0-7.0 | |
Re | 适当的 | 适当的 | 适当的 | 适当的 | 适当的 | 适当的 | 适当的 | |
Fe | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | |
Nb0.5 | Mo1.8-2.2 | |||||||
元件连续工作最高温度(℃) | 950 | 1100 | 1250 | 1250 | 1250 | 1350 | 1400 | |
20ºC电阻率(μΩ·m) | 1.25 | 1.23 | 1.35 | 1.42 | 1.42 | 1.45 | 1.53 | |
密度(g/cm3) | 7.4 | 7.35 | 7.25 | 7.1 | 7.16 | 7.1 | 7.1 | |
导热系数 (KJ/m·h·ºC) | 52.7 | 46.9 | 60.2 | 46.1 | 63.2 | 46.1 | -- | |
膨胀系数(α×10-6/ºC) | 15.4 | 13.5 | 15 | 16 | 14.7 | 16 | 16 | |
熔点( ºC) | 1450 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1510 | 1520 | |
抗拉强度(N/mm2) | 580-680 | 600-700 | 637-784 | 630-780 | 630-780 | 650-800 | 686-784 | |
断裂伸长率(%) | >16 | >14 | >12 | >12 | >12 | >12 | >12 | |
面积的变化(%) | 65-75 | 65-75 | 65-75 | 60-75 | 65-75 | 65-75 | 65-75 | |
弯曲次数(F/R) | >5 | >5 | >5 | >5 | >5 | >5 | >5 | |
硬度(H.B.) | 200-260 | 200-260 | 200-260 | 200-260 | 200-260 | 200-260 | 200-260 | |
连续使用时间(Hours/ ºC) | -- | ≥80/1250 | ≥80/1300 | ≥80/1300 | ≥80/1300 | ≥50/1350 | ≥50/1350 |
镍铬电热合金系列主要优缺点:
优点:高温强度较铁铬铝高,高温使用下不易变形,其结构不易改变,塑性较好,易修复,其辐射率高,无磁性,耐腐蚀性强,使用寿命长等。
缺点:由于采用较稀缺的镍金属材料制成,故该系列产品价格高出铁铬铝最多达几倍,使用温度较铁铬铝低。
镍铬丝的牌号有:Cr20Ni80, Cr15Ni60,Cr20Ni35, Cr20Ni30。
性能参数表
以下为镍铬各牌号的成分及性能参数表(参照国家执行标准:GB/T1234-2012)供参考:
性能\牌号 | Cr20Ni80 | Cr30Ni70 | Cr15Ni60 | Cr20Ni35 | Cr20Ni30 |
主要化学成分%Ni | 余量 | 余量 | 55.0-61.0 | 34.0-37.0 | 30.0-34.0 |
Cr | 20.0-23.0 | 28.0-31.0 | 15.0-18.0 | 18.0-21.0 | 18.0-21.0 |
Fe | ≤1.0 | ≤1.0 | 余量 | 余量 | 余量 |
元件最高使用温度(oC) | 1200 | 1250 | 1150 | 1100 | 1100 |
室温电阻率(Ωmm2/m) | 1.09 | 1.18 | 1.12 | 1.04 | 1.04 |
密度 (g/cm3) | 8.4 | 8.1 | 8.2 | 7.9 | 7.9 |
导热系数(KJ/m·h·oC) | 60.3 | 45.2 | 45.2 | 43.8 | 43.8 |
线膨胀系数(α×10-6/oC) | 18 | 17 | 17 | 19 | 19 |
熔点( oC) | 1400 | 1380 | 1390 | 1390 | 1390 |
延伸率(%) | >20 | >20 | >20 | >20 | >20 |
微观组织 | 奥氏体 | 奥氏体 | 奥氏体 | 奥氏体 | 奥氏体 |
磁性与否 | 无 | 无 | 无 | 微 | 微 |