Для общепромышленных электропечей периодического действия:
— камерных типа СНО
— камерных с выдвижным подом типа СДО
— шахтных типа СШО
— колпаковых типа СГЗ
— элеваторных типа СЭО
и других используют сплавы c высоким удельным электрическим сопротивлением. Сплавы этой группы обладают сочетанием высокой жаростойкости с высоким удельным электрическим сопротивлением. Наибольшее распространение получили сплавы на основе Fe-Cr-Al и Ni-Cr. Они много десятилетий используются во всем мире для изготовления нагревательных элементов промышленных электропечей. Поэтому их можно отнести к категории традиционных сплавов по отношению к новым экономнолегированным. Наиболее важными эксплуатационными характеристиками этих сплавов являются предельная рабочая температура, срок службы и величина удельного электрического сопротивления.
Отметим общие технические характеристики серийно производимых сплавов на основе Ni—Cr (нихромы) для нагревательных элементов и крюков для их подвески. Поставляются в виде прутка, проволоки или ленты.
Сплав Х20Н80
Нихром марки Х20Н80 — сплав с высоким удельным электрическим сопротивлением, имеет минимальный температурный коэффициент электрического сопротивления, повышенную жаростойкость в окислительной воздушной атмосфере, в азоте и аммиаке, а также обладает крипоустойчивостью. Не устойчив в атмосфере, содержащей серу и сернистые соединения,
Сплав Х20Н80-Н
Сплав Х20Н80-Н так же, как и сплав Х20Н80 обладает высоким удельным электрическим сопротивлением, имеет минимальный температурный коэффициент электрического сопротивления, повышенную жаропрочность и крипоустойчивость. При этом, сплав Х20Н80-Н более долговечен и используется в наиболее ответственном оборудовании.
Сплав Х15Н60
Сплав Х15Н60 обладает высокими удельным электросопротивлением и теплостойкостью при повышенных температурах. В отличие от сплава Х20Н80 обладаем магнитными свойствами и в большей степени подвержен коррозии из-за большего содержания железа.
Сплав Х20Н30
Сплав Х20Н30 обладает высоким электросопротивлением, сохраняет форму и защитные свойства в окислительных атмосферах при температурах до 1200 °С. Относится к группе нихромов с повышенным содержанием железа, что придает материалу магнитные свойства и обеспечивает более низкое электросопротивление в сравнении с Х20Н80 и Х15Н60. Пластичен, отлично сваривается и ввиду низкого содержания углерода, нивелирует риск возникновения межкристалитной коррозии.
Отметим общие технические характеристики серийно производимых сплавов на основе Fe—Cr—Al (фехрали) для нагревательных элементов и крюков для их подвески. Работают только в контакте с высокоглиноземистой керамикой с низким содержанием оксидов железа. Поставляются в виде прутка, проволоки или ленты.
Сплав Х27Ю5T
Сплав Х27Ю5Т жаростоек в окислительной атмосфере, содержащей серу, сернистые соединения, углеродосодержащей и водородной атмосфере, вакууме. Для пассивации поверхности рекомендуют предварительное окисление проволочных нагревательных элементов при 1000 оС в течение 10…20 часов. Образующиеся при этом оксиды алюминия, обладающей высокой адгезией с металлом, тормозят сублимацию (возгонку) отдельных компонентов сплава, препятствует проникновению в него углерода и азота. Подавляется точечная коррозия. Однако склонен к провисанию при высоких температурах, не выдерживает резких динамических нагрузок.
Сплав Х15Ю5
Сплав Х15Ю5 жаростоек в окислительной атмосфере, содержащей серу и сернистые соединения. Склонен к провисанию при повышенных температурах, не выдерживает резких динамических нагрузок. Показатель удельного электрического сопротивления сплава Х15Ю5 при высоких температурах (в зависимости от толщины ленты или проволоки предельная рабочая температура колеблется от 750 до 1000 оС) составляет 1.24-1.34 мкОм•м. Значительная доля железа «обеспечивает» фехраль магнитными свойствами. Как и другие сплавы этого класса, Х15Ю5 пригоден для работы в агрессивной сернистой среде.
Сплав Х23Ю5
Сплав Х23Ю5 жаростоек в окислительной атмосфере, содержащей серу и сернистые соединения. Склонен к провисанию при повышенных температурах, не выдерживает резких динамических нагрузок. Помимо высокого показателя электрического сопротивления (1.24-1.34 мкОм•м) при рабочих температурах в 1000 — 1200 оС, сплав Х23Ю5 устойчив к воздействию агрессивной среды (в частности, серы и ее соединений). Наличие железа как основного металла наделят этот тип фехраля магнитными свойствами.
Сплав Х23Ю5Т
Сплав Х23Ю5Т жаростойкий в атмосфере окислительной, содержащей серу и сернистые соединения, углеродосодержащей, водороде, вакууме, работает в контакте с высокоглинистой керамикой (Al2O3), не склонен к точечной коррозии, склонен к провисанию при высоких температурах, не выдерживает резких динамических нагрузок. Основное применение материал находит в мощных высокотемпературных электропечах, печах обжига и сушки. Для нагревательных элементов с предельной рабочей температурой 1400 °С в промышленных и лабораторных печах.
Все вышеперечисленные марки отечественных сплавов с высоким удельным электрическим сопротивлением доминируют на внутреннем российском рынке над импортными экономнолегированными сплавами нового поколения для нагревательных элементов.
