В промышленности и быту широко используются различные нагревательные элементы. Они применяются в самых разных областях, от бытовых приборов до промышленных установок. В этой статье мы рассмотрим два популярных материала для изготовления нагревателей — нихром ((Х20Н80) ГОСТ 10994-74) и фехраль ((Х23Ю5Т)ГОСТ 12766.1-90), а также сравним их характеристики и определим, какой из них лучше подходит для использования в муфельных электропечах.
Нихром и фехраль: основные характеристики
Нихром — это сплав никеля (Ni) и хрома (Cr), который обладает высокой жаростойкостью и устойчивостью к коррозии. Он широко используется для изготовления нагревательных элементов благодаря своей способности выдерживать высокие температуры и сохранять свои свойства при длительном использовании.
Фехраль — это сплав железа (Fe), хрома (Cr) и алюминия (Al). Фехраль очень твёрдый, хрупкий нагреватель, с трудом поддающийся обработке. Он часто используется в качестве альтернативы нихрому, особенно в тех случаях, когда требуется более низкая стоимость материала.
Оба сплава имеют свои преимущества и недостатки, которые следует учитывать при выборе материала для конкретного применения.
Сравнение характеристик нихрома и фехраля
- Температура плавления: Фехраль имеет более высокую температуру плавления, чем нихром. Это делает его более подходящим для использования при высоких температурах.
- Удельное сопротивление: И фехраль, и нихром обладают общей характеристикой — высоким удельным сопротивлением. Для нихрома номинальное удельное сопротивление зависит от диаметра нагревателя, а для фехраля определяется только его маркировкой..
- Стоимость: Фехраль обычно дешевле нихрома, что может быть важным фактором при выборе материала. Однако, стоит учитывать, что фехраль может потребовать более частой замены или обслуживания. Так как нихром, содержащий никель, практически не окисляется. При нагревании на нихромовой поверхности формируется тонкая защитная плёнка из оксида хрома, которая значительно повышает устойчивость сплава в неблагоприятных условиях. Фехраль же, главным компонентом которого является железо, сильнее подвержен окислению. На поверхности фехралевого сплава при окислении образуется более массивная и плотная оксидная плёнка. Она появляется на фехрале быстрее, чем на нихроме.
Особенности нихрома:
- Сохранение механических свойств при нагреве.
- Жаростойкий.
- Не магнитится.
Некоторые недостатки нихрома:
- Высокая цена из-за дороговизны никеля.
- Способность стабильной работы при температурах ниже, чем фехрали - до 1100-1200°C.
Особенности фехраля:
- Низкая цена сплава.
- Высокий уровень жаропрочности.
- Нагреватели из фехраля могут работать при температуре до 1200-1250°C градусов.
Недостатки фехраля:
- Хрупкость при температуре более 1000 градусов.
- Магнитность из-за присутствия железа.
- Подвержен окислению.
- Удлинение основы во время эксплуатации.
- Низкий уровень сопротивления ползучести.
Применение в муфельных печах
Муфельные электропечи используются для различных целей, включая термическую обработку металлов, керамики, стекла и других материалов. Нагревательный элемент играет важную роль в обеспечении равномерного и эффективного нагрева внутри печи.
Есть некоторые отличия между фехралем и нихромом, и важно определить, какой из них лучше выбрать как основу для нагревателя муфельной печи.
Для муфельных печей, где требуется высокая температура - 1250 градусов, фехраль может быть предпочтительным выбором. Его механические качества делают его более надёжным материалом для длительного использования, при условии частой эксплуатации печи, так как этот сплав ржавеет. Если печь используется, к примеру, раз в месяц - нагреватель быстро выйдет из строя. В таком случае предпочтительнее будет нихром.
Выбор между нихромом и фехралем
При выборе материала для нагревателя муфельной электропечи следует учитывать несколько факторов:
- Требуемая температура нагрева. Если печь будет использоваться при высоких температурах (до 1250 градусов), то фехраль может быть предпочтительным выбором из-за его более высокой температуры плавления.
- Бюджет. Фехраль обычно дешевле нихрома, что может быть важным фактором при выборе материала. Однако, фехраль может потребовать более частой замены или обслуживания.
- Требования к надёжности и долговечности. Нихром обладает большей устойчивостью к окислению и коррозии, что делает его более надёжным материалом для длительного использования.
- Ремонтопригодность. Нихром легко сваривается, в полевых условиях. Для сварки фехраля потребуется аргонная сварка, при этом есть вероятность, что после сварки сплав будет продолжать нагреваться и гореть в этих местах.
В конечном итоге, выбор между нихромом и фехралем зависит от конкретных требований к муфельной печи и бюджета проекта. Рекомендуется проконсультироваться с профессионалами в области электротехники и металлургии, чтобы получить более точные рекомендации по выбору материала для конкретного применения.
При необходимости, мы можем проконсультировать более подробно, наши специалисты подбирают оптимальную проволоку, учитывая особенности использования!