Rollen til nikkel og kromelementer som hovedkomponentene i nikkelkrom elektrisk varmetråd i legeringsmaterialer

Nikkel krom elektrisk varmetråd, som navnet antyder, er et høytemperatur elektrisk varmelegeringsmateriale laget av smelteelementer som nikkel og krom i en viss andel. Generelt er innholdet av Cr-element 15 prosent til 30 prosent, mens innholdet av Ni-element er 29 prosent til 80 prosent. Den er i en austenittisk struktur og er hovedsakelig delt inn i Cr20Ni80, Cr30Ni70, Cr15Ni60, Cr20Ni35, Cr20Ni30, etc. etter sammensetning. Fra det ovenstående kan det sees at de viktigste elementære komponentene i nikkel krom elektriske varmetråder er nikkel og krom. Nedenfor vil vi introdusere rollen til nikkel (Ni) og krom (Cr) elementer i nikkel krom elektriske ovnsledninger.
1, rollen til nikkel i legeringer
Nikkel styrker ferritt og raffinerer perlitt i legeringer, med den generelle effekten av å øke styrken og har ingen betydelig innvirkning på plastisiteten. Generelt sett, for lavkarbonstål brukt i valset, normalisert eller glødet tilstand uten behov for bråkjøling og herdingsbehandling, kan en viss mengde nikkel forbedre styrken til legeringen uten å redusere dens seighet betydelig. I følge statistikk kan hver 1 prosent økning i nikkel øke styrken med omtrent 29,41 Pa. Når nikkelinnholdet øker, øker flytestyrken til legeringen raskere enn strekkfastheten, slik at flyteforholdet til nikkelholdig stål kan være høyere enn for vanlig karbonstål. Nikkel forbedrer ikke bare styrken til legeringer, men har også mindre skade på seighet, plastisitet og andre prosessegenskaper enn andre legeringselementer. For middels karbonstål reduserer nikkel perlitttransformasjonstemperaturen og gjør perlitten finere; På grunn av at nikkel reduserer karboninnholdet ved eutektoidpunktet, sammenlignet med karbonstål med samme karboninnhold, er perlittmengden høyere, noe som gjør styrken til nikkelholdig perlittferrittstål høyere enn karbonstål med samme karboninnhold. Tvert imot, hvis styrken til stålet er den samme, kan karboninnholdet i nikkelholdig stål reduseres passende, og dermed forbedre seigheten og plastisiteten til stålet. Nikkel kan forbedre stålets motstand mot utmatting og redusere følsomheten for hakk. Nikkel reduserer lavtemperatur sprø overgangstemperaturen til stål, noe som er av stor betydning for lavtemperaturstål. Stål som inneholder 3,5 prosent nikkel kan brukes ved -100 grader, mens stål som inneholder 9 prosent nikkel kan brukes ved -196 grader. Nikkel øker ikke stålets motstand mot kryp, derfor brukes det generelt ikke som et forsterkningselement for varmfast stål.
Den lineære ekspansjonskoeffisienten til jernnikkellegeringer med høyt nikkelinnhold endres betydelig med økning eller reduksjon av nikkelinnhold. Ved å utnytte denne egenskapen kan presisjonslegeringer, bimetalliske materialer osv. med ekstremt lave eller visse lineære ekspansjonskoeffisienter designes og produseres. I tillegg kan nikkel tilsatt stål ikke bare motstå syre, men også alkali, og har korrosjonsbestandighet mot atmosfæren og salt. Nikkel er et av de viktige elementene i rustfritt og syrefast stål.
(1) Effekten av mikrostruktur og varmebehandling på stål
A. Nikkel og jern kan ha uendelig fast løsning. Nikkel utvider austenittsonen til jern, øker A4-punktet og reduserer A3-punktet, og er det viktigste legeringselementet for å danne og stabilisere austenitt
B. Nikkel og karbon danner ikke karbider
C. Reduser karboninnholdet i eutektoid perlitt. Effekten er nest etter nitrogen og sterkere enn mangan.
(2) Effekten på stålets mekaniske egenskaper
A. Styrking av ferritt og raffinering og økning av perlitt for å forbedre styrken til stål uten å påvirke plastisiteten betydelig
B. Karboninnholdet i nikkelholdig stål kan reduseres hensiktsmessig, og dermed forbedre seighet og plastisitet
C. Forbedre utmattelsesmotstanden til stål og redusere dets følsomhet for hakk

D. Krom brukes hovedsakelig i verktøystål og høyhastighetsstål for å forbedre slitestyrken, og har en viss tempereringsstabilitet og seighet
E. Krom i rustfritt stål og varmebestandig stål brukes ofte i kombinasjon med mangan, nitrogen, nikkel etc. Ved forming av austenittisk stål må det være en viss andel mellom krom i stabil ferritt og mangan, nikkel i stabil austenitt, f.eks. som Cr18Ni9, etc