Cr20Ni80鎳鉻合金絲
Cr20Ni80材質介紹
Cr20Ni80鎳鉻合金加工塑性好,耐蝕性強,無磁性。按GB/T1234-1995《高阻電熱合金》最高使用溫度可達1200℃,但由于電熱絲長時間受熱,隨溫度升高會膨脹,出現(xiàn)會出現(xiàn)“掉線”現(xiàn)象,嚴重時會發(fā)生短路。電熱絲通電加熱后的膨脹問題主要是指變形。減少變形實際上就是降低材料的膨脹系數(shù)。對于具有一定成分的合金,影響它的因素取決于它的化學成分和組織結構。熱處理工藝對合金的晶粒尺寸、強化相的析出和溶解、析出相的數(shù)量和粒徑,甚至晶界狀態(tài)都有影響。
Cr20Ni80為通用的典型電熱合金材料。廣泛用于制作工作溫度為950~1400C的各類電加熱元件。使用時應考慮到實際爐溫比電熱元件表的溫度稍低、降低值與表面負荷大小及加熱設備結構有關。
標準GB/T1234--2012《高電阻電熱合金》
Cr20Ni80固溶處理及時效處理
主要通過固溶處理和時效處理,可以達到以下目的:①改善高溫合金的晶界組織狀態(tài),消除晶界在高溫下的薄弱環(huán)節(jié); ②增加滑移面位錯運動的阻力,即增加滑移過程中變形過程的變形阻力; ③減少位錯的擴散型運動過程,抑制擴散型變形過程,從而進一步降低鎳鉻合金的線膨脹系數(shù)。
時效溫度在?900 °C時不同狀態(tài)下電熱絲的硬度值及電阻率由于電熱絲工作溫度為 850 ~ 950 °C ,為了能夠更好地析出強化相 γ'相及碳化物,在研究時效時間對電熱絲性能的影響時,初步確定時效溫度為 900 °C ,將固溶處理后的試樣分別保溫 2、4、6 和 10 h,硬度測試結果,電阻率測試結果見表
可以看出,電熱絲原始態(tài)的硬度較高,這是由于電熱絲被拉成絲狀,存在形變強化,而固溶處理后,合金中的碳化物相或一些粗大γ'強化相被溶入到基體中,得到單相組織,消除了形變硬化效應,獲得均勻合適的晶粒尺寸,所以表現(xiàn)出硬度下降。在經過時效處理后,合金基體中析出了一定數(shù)量和大小的強化相,并且在一定范圍內,隨著時效時間的增加,合金基體中的強化相析出量增多,合金的硬度整體上呈現(xiàn)上升的趨勢,而在時效10h時硬度最高,但是仍然低于原始態(tài),這將有利于電熱絲的繞制工序。
同時數(shù)據顯示,電熱絲在固溶及時效前后的電阻率無明顯變化,這說明固溶處理和時效處理對電熱絲的導電性能基本沒有影響。實際上,導電率的變化主要與固溶體中固溶的合金元素多少和空位等缺陷有關。