Materiales de aleación utilizados en la fabricación de elementos calefactores eléctricos. Cuando una corriente eléctrica pasa a través del elemento de aleación, se produce el efecto Joule, que convierte la energía eléctrica en energía térmica.
Los productos de aleación de resistencia eléctrica generalmente se fabrican en barras, alambres, alambrón en bobinas y tiras, y también se pueden convertir en tuberías y piezas fundidas bajo requisitos especiales.
Requisitos de rendimiento de la aleación de resistencia eléctrica: ① Debe tener buena resistencia a la oxidación (o resistencia a la corrosión de la atmósfera media) y suficiente resistencia a la fluencia a alta temperatura. ② Debe tener una alta resistividad, el coeficiente de temperatura de resistividad debe ser lo más bajo posible y puede soportar una gran corriente. ③ Debe tener un buen rendimiento del proceso de producción metalúrgica y un buen rendimiento del procesamiento de fabricación.
En 1906, la británica Marsh (ALMarsh) desarrolló una aleación de resistencia eléctrica de níquel-cromo Cr20Ni80, la estadounidense FBLounsberry (FBLounsberry) en 1929, la Unión Soviética Kornilov (И.И.корнилов) y otros estudiaron el hierro en 1934. Las propiedades físicas de aleaciones Fe-Cr-Al con Al2~6% y Cr7~13% añadidos a la aleación. Sobre esta base se fabrican aleaciones de resistencias eléctricas del tipo Fe-Cr-Al. China fabricó los dos tipos de aleaciones de resistencia eléctrica mencionados anteriormente en 1949. En la década de 1970, se produjeron y aplicaron más de 30 grados de aleaciones de resistencia eléctrica en varios países, pero sólo unos pocos grados se produjeron en grandes cantidades y se utilizaron ampliamente.
Tipos de aleaciones para resistencias eléctricas Las aleaciones para resistencias eléctricas del tipo Ni-Cr-(Fe) son a base de níquel o hierro, generalmente contienen Cr15-31% y Ni29-80%, mostrando una estructura austenítica. Por ejemplo, Cr20Ni30, Cr20Ni80, Cr30Ni70, etc., la temperatura máxima de funcionamiento puede alcanzar 950, 1100, 1200 grados en secuencia. Las propiedades se pueden mejorar añadiendo oligoelementos como Ca, Ce, Zr, Ti y Si a la aleación. Las características de este tipo de aleación son que la película protectora de la superficie está formada por óxido de cromo (Cr2O3), que tiene una fuerte resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas y buen rendimiento de conformado y soldadura. La desventaja es que el precio es elevado y no es adecuado para su uso en una atmósfera que contiene azufre.
Las aleaciones de resistencia eléctrica de tipo Fe-Cr-Al se basan en hierro, que contienen 12-30% Cr, 4-8% Al, una proporción adecuada de Cr y Al y la adición de oligoelementos como La, Ce, Y, etc., para obtener un alto rendimiento de las aleaciones de resistencia eléctrica. Por ejemplo, Cr17Al5, Cr25Al5, Cr28Al8Ti, etc., la temperatura máxima de funcionamiento puede alcanzar 1050, 1200, 1300 grados a su vez. Este tipo de aleación es una estructura de ferrita, con zonas de fragilización alrededor de 450 grados C y 700 grados C, respectivamente. Cuando se usa durante mucho tiempo a alta temperatura, los granos se engrosan fácilmente, por lo que la resistencia a la fluencia a alta temperatura y la tenacidad a temperatura ambiente son bajas, pero la resistividad es alta. , buena resistencia a la oxidación y barato, por lo que es ampliamente utilizado.
El proceso de producción de fundición de aleaciones de resistencia eléctrica debe basarse en la composición química de la aleación, especialmente carbono, fósforo, azufre y oligoelementos añadidos para mejorar el rendimiento de la aleación y los requisitos de pureza de la aleación, utilizando horno de arco eléctrico, vacío. horno de inducción y electrorrefusión de escoria, etc. método de fundición. Para mejorar el rendimiento del procesamiento de la aleación, se debe fortalecer la desoxidación durante el proceso de fundición para evitar la oxidación secundaria durante la fundición del lingote y reducir la segregación y la estructura cristalina columnar gruesa.
El procesamiento de plástico en caliente de aleaciones tipo Ni-Cr-(Fe) debe evitar el calentamiento en una atmósfera que contenga azufre para evitar la formación de sulfuro de níquel de bajo punto de fusión y causar grietas superficiales en la pieza de trabajo. La trabajabilidad plástica en frío de la aleación es buena. Después de cada tratamiento de recocido y ablandamiento, la tasa de deformación por trabajo en frío puede alcanzar el 60-80%.
Las aleaciones de tipo Fe-Cr-Al deben evitar que la temperatura de calentamiento sea demasiado alta y que el tiempo de calentamiento sea demasiado largo durante el proceso de trabajo en caliente para evitar el engrosamiento del grano. La temperatura de terminación del trabajo en caliente generalmente no es superior a 850 grados. Las propiedades de trabajo en frío de este tipo de aleación son deficientes, por lo que se debe realizar un tratamiento de recocido de recristalización a tiempo durante el proceso de trabajo en frío, y se debe adoptar un proceso de deformación uniforme y se debe reforzar la lubricación.
