电热合金

常用的电热合金材料有镍铬合金和铁铬铝合金。镍格合金是用作电热元件的最好材料。它具有高的电阻率和较小的电阻温度系数，所以当炉温升高时电功率稳定。镍铬合金在高温下不易

摘要

标题: 电热合金
作者: 城池工业炉
时间：2025-03-16 15:27:46
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TAGS：无罐,电热合金,化学成分,合金元件,电阻率,物理性能,密度,铁铬铝,滲碳炉,镍铬合金,氧化铬,功率,温度系数,晶粒,气氛炉,膨胀系数,铁铬铝合金,

关键词：电热合金,镍铬合金,铁铬铝合金,化学成分,电阻率,物理性能,氧化铬,温度系数,功率,铁铬铝,膨胀系数,晶粒,气氛炉,滲碳炉,合金元件,无罐,密度,

电热合金

　　常用的电热合金材料有镍铬合金和铁铬铝合金。

　　1、镍格合金

　　是用作电热元件的最好材料。它具有高的电阻率和较小的电阻温度系数，所以当炉温升高时电功率稳定。镍铬合金在高温下不易氧化，这是因为在加热时表面生成一层墨绿色的氧化铬(0203)薄膜，防止了电热元件的进一步氧化。镍铬合金的高温强度比较高，冷却后无脆性；同时塑性大，可拉成细丝，易于加工，焊接性能良好。
　　2、铁格铝合金

　　熔点比镍铬合金高，电阻率也比镍铬合金大。高温时易与耐火砖的Si02和Fe203作用，最好采用高铝制品。铁铬铝的热膨胀系数比较大，加热到高温往往伸长弯曲。冷加工性能较差，但经低温（约300℃左右）加热后，其冲击韧度急剧增大，使加工和成形变得容易，经高温使用后，晶粒长大变脆，在重新焊接和移动时容易折断，因此，不宜用在有振动和冲击的部位。但是铁铬铝合金的密度小，用料省；又不用镍，价格也比较低廉。

　　若往铁铬铝内添加一定数量的稀有或稀土元素，可以提高合金的抗氧化性，改善加工脆性，防止高温脆化及晶粒长大，而且在各种气氛(特别是CO和N2)中，有很强的抵抗能力。因此，可用作多用可控气氛炉和无罐滲碳炉等的抗渗碳合金元件，如 Cr23Al6Y、Cr23Al6CoZr 和 Crl3Al6Mo2R。
表1电热合金的化学成分（质量分数KGB1234—85)

序号	合金牌号	化学成分(质量分数）（％)
		C	P	S	Mn	Si	Cr	Ni	Al	Mo	Nb	Fe
		不大于				Si	Cr	Ni	Al	Mo	Nb	Fe
1	Crl5Ni60	0.08	0.020	0.015	0- 60	0.75? 1.60	15.0? 18.0	55.0? 61.0	≤0.50	—	—	余
2	Cr20Ni80	0.08	0.020	0.015	0.60	0.75 ? 1.60	20.0? 23.0	余	≤0.50	—	一	≤1.0
3	Cr30Ni70	0.08	0.020	0.015	0.60	0.75 ? 1.60	28.0 ? 31.0	余	≤0.50	—	—	≤1.0
4	lCrl3Al4	0.12	0.025	0.025	0.70	≤1.00	12.0? 15.0	≤0.60	4.0?6.0	—	—	余
5	0Crl3Al6Mo2	0.06	0.025	0.025	0.70	≤1.00	12.5? 14.0	≤0.60	5.0?7.0	1.5? 2.5	—	余
6	OCr25Al5	0.06	0.025	0.025	0.70	≤0.60	23.0 — 26.0	≤0.60	4.5 ?6.5	—	—	余
7	OCr21Al6Nb	0.05	0.025	0.025	0.70	≤0.60	21.0 ? 23.0	≤0.60	5.0?7.0	—	参考加入量0.5	余
8	OCr27Al7Mo2	0.05	0. 025	0.025	0.20	≤0.40	26.5? 27.8	≤0.60	6.0?7.0	1.8?2.2	_	余

注：为了改善合金性能，允许在合金中添加适量的钛、钴及稀土等合金元素。

表2电热合金的电阻率(GB1234—85)

序号	合金牌号		冷拉丝材				冷轧带材
序号	合金牌号		直径/mm		20℃电阻率/ Ω·mm²·m^-1		厚度/mm		20℃电阻率/ Ω•mm²•m^-1
1	Crl5Ni60		0.20?0.50 >0.50		1.12±0.05 1.15±0.05		≤0.80 >0.80?3.00 >3.00		1.11±0.05 1.14±0.05 1.15±0.05
2	Cr20Ni80		0. 20?0. 50 >0.50?3. 00 >3. 00		1.09±0.05 1.13±0.05 1.14±0.05		≤0. 80 >0.80?3.00 >3.00		1.09±0.05 1.13±0.05 1.14±0.05
3		Cr30Ni70		0.20?0.50 >0.50		1.18±0.05 1.20±0.05		<0.80 >0.80?3.00 >3.00		1.18±0.05 1.19±0.05 1.20±0.05
4 5 6 7		1Cr13Al4 0Crl3Al6Mo2 0O25Al5 0Cr2lAl6Nb		0.20?7.50		1.25±0.08 1.41±0.07 1.2±0.07 1.45±0.07		0. 20?3.50		1.25±0.08 1.41±0.07 1.42±0.07 1.45±0.07
8		0Cr27Al7Mo2		0.50?7.50		1.53±0.07				1.53±0.07

表3电热合金的物理性能(GB1234—85)

性能名称		Crl5Ni60	Cr20Ni80	Cr30Ni70	1CH3A14		0Crl3Al6 - Mo2	OCr25Al5	0O21A16 -Nb	0Cr27Ai7 -Mo2
工艺性能	伸长率δ5(%)不小于反复弯曲次数不小于	20 —	20 —	20	16		12	12	12	10
工艺性能	伸长率δ5(%)不小于反复弯曲次数不小于	20 —	20 —	—	3		5	5	5
快速寿命试验	试验温度/℃	1120 ≥100	1170 ≥100	1250 ≥50			1250	1250	1350	1350
快速寿命试验	试验温度/℃	1120 ≥100	1170 ≥100	1250 ≥50			≥100	≥100	≥50	≥50
主要物理性能参辱数值	寿命值/h	1150	1200	1250	950		1250	1250	1350	1400
	元件最髙使用温度/℃	1390	1400	1380	1450		1500	1500	1510	1520
	密度/g•cm^-³	8.2	8.4	8.1	7.4		7.2	7.1	7.1	7.1
	比热/J•(g•C) ^-¹	0.461	0.440	0.461	0.490		0.494	0.494	0.494	0.494
	平均线膨胀系数/2×10^-⁶℃^-¹（20?1000℃)	13.0	14.0	17.1	15.4		15.6	16.0	16.0	16.0
	热导率/W.(m.K) ^-¹	12.56	16.75	12.56	14.65		13.61	12.79	12.79	12.56
	组织	奥氏体	奥氏体	奥氏体	铁素体		铁素体	铁素体	铁素体	铁素体
	磁性	非破性	非磁性	非磁性	磁性		磁性	磁性	磁性	磁性
特点和用途		高温机械性能很好，用后不变脆，但易被炉中的硫和碳氢气体腐蚀。适于在氧化及含氮气氛的低温、中温移动式电炉中作电加热元件				抗氧化性能比镍铬合金好，电阻率比镍铬合金高；密度较小，用料省；不用镍，价廉，但在高温下性脆，机械强度低，适于在氧化及含硫气氛的固定式低温、中温和高温电炉中作电加热元件