Cr20Ni80镍铬合金机加工性能Cr20Ni80镍铬板

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Cr20Ni80 电热合金
随着科技的进步，社会的发展，电热合金已被广泛应用到机械、冶金，工业用炉和其他化工、食品等领域， 生产与生活中对这类合金的需求量也在逐年增加。 目前，我国大量生产不同种类电热合金和研制新类型电热合金， 已是世界上电热合金种类为齐全的国家之一。 在这些电热合金中，Cr20Ni80 由于具有高电阻、热膨胀系数低、熔点高、抗氧化能力强和高温强度高，加工成型性好以及可焊性好等优点而被应用。 在我国 Cr20Ni80 生产份额在电热合金生产总量中占 8%。
Cr20Ni80 合金电热元件一般服役温度在 950～ 1100℃，高使用温度是 1200℃，并且在实际生产生活中， 生产商会根据实际应用条件将合金制备成各种不同形状的电热元件。 对此，要求合金要具备很好的抗高温氧化性、 抗高温腐蚀性以及高温力学性能和室温力学性能等特点。为保证 Cr20Ni80 电热合金元件具有优异的使用性， 就必 须了解影响Cr20Ni80 电热合金性能的因素。
化学组成
元素
Min
Max
C
–
0.15
Si
0.5
2
Mn
–
1
P
–
0.02
S
–
0.015
Cr
19
21
Ni
75
–
Al
–
0.3
Cu
–
0.5
Fe
–
1
 
 
80/20镍铬
工作温度可达 1200?C (2200?F) 的合金丝。它的化学组成赋予它良好的抗氧化性，尤其是在频繁切换或大范围温度波动的场合中。
80/20镍铬电阻丝也称为镍铬合金/ Nicrove V，Brightray C，Cronix 80，Nicrothal 80，Chromalloy，Chromel和Gilphy 80
W. Nr. 2.4869
UNS N06003
AWS 080
Cr20Ni80 镍铬合金性能参数
密度
8.31g/cm?
0.300 lb/in?
20?C 时的电阻率
108 microhm ? cm
650 ohm. Circ. mil/ft
大工作温度
1200 ?C
2200 ?F
用作电热元件时
300 ?C
572 ?F
用于热切割、制造 – 管线弯折
 
 
熔点
1400 ?C
2550 ?F
膨胀系数
12.5 ?m/m ?C (20 – 100?C)
7.0 x 10-6 in/in ?F (70 – 212?F)
 
家用和工业电器中以及控制电阻器中的电热元件Cr20Ni80 镍铬合金具有良好的加工塑性，耐腐蚀性强，无磁性，根据 GB /T 1234—1995《高电阻电热合
金》显示高使用温度可达 1200 ℃，但由于电热丝在长时间通电加热时，会随着温度的升高受热膨胀，会出现“搭落”现象，严重时会发生短路。电热丝通电受热后膨胀问题主要指的是形变，要减少形变实际上就是要降低材料的膨胀系数，而对于一定成分的合金而言，影响它的因素取决于它的化学成分和组织结构。热处理工艺对合金的晶粒度、强化相的沉淀和溶解、析出相的数量和颗粒尺寸甚至晶界状态等都有影响。
 
Cr20Ni80 镍铬合金电热丝热处理
1) Cr20Ni80 电热丝经1150 ℃ 固溶处理保温10 min 后水冷，合金碳化物基本溶解，获得了单相奥氏体。
2) Cr20Ni80 电热丝经900 ℃ ? 10 h 时效处理后，合金中的强化相析出量增多，硬度上升。
3) 930 ℃ ? 10 h 时效处理后，合金碳化物在晶界晶内均有析出，线膨胀系数下降。
4) Cr20Ni80 电热丝的佳热处理工艺: 1150 ℃固溶处理   930 ℃ ? 10 h 时效。
 
 
Cr20Ni80 电热合金在 1000 ℃的高温氧化行为
 
（1） Cr20Ni80 电热合金在 1000℃下 25 h 内的氧化近似符合抛物线规律， 文中通过实验获得氧化动力学模型，经验证与实际实验吻合良好。
（2） 在氧化膜与基体的界面处出现 Si 元素的富集； 在氧化前期， 基体表面生长出了类似于塔状的结构； 随着氧化时间的增长氧化膜出现了层裂现象；构
成氧化膜的氧化物颗粒随氧化时间的延长逐渐变大，直至破裂； 氧化物颗粒出现破裂的原因可能是构成氧化膜的 Cr2O3 在高温下生成了具有挥发性的 CrO3。
（3） 0～25 h 氧化过程中氧化机制并没有发生变化，但氧化产物及氧化进程随时间延续发生变化。