Ролята на елементите от никел и хром като основни компоненти на електрически нагревателен проводник от никел и хром в сплави

Никел-хром електрически нагревателен проводник, както подсказва името му, е високотемпературен електрически нагревателен сплавен материал, направен чрез топене на елементи като никел и хром в определено съотношение. Обикновено съдържанието на елемента Cr е 15 процента до 30 процента, докато съдържанието на елемента Ni е 29 процента до 80 процента. Той е в аустенитна структура и се разделя главно на Cr20Ni80, Cr30Ni70, Cr15Ni60, Cr20Ni35, Cr20Ni30 и т.н. според състава. От горното може да се види, че основните елементарни компоненти в електрическите нагревателни проводници от никел-хром са никел и хром. По-долу ще представим ролята на никелови (Ni) и хромови (Cr) елементи в никел-хромните проводници за електрически пещи.
1, Ролята на никела в сплавите
Никелът заздравява ферита и рафинира перлита в сплавите, с цялостния ефект на увеличаване на якостта и без значително влияние върху пластичността. Най-общо казано, за нисковъглеродна стомана, използвана в валцувано, нормализирано или отгрято състояние без необходимост от обработка за охлаждане и темпериране, определено количество никел може да подобри здравината на сплавта, без значително да намали нейната якост. Според статистиката всеки 1 процент увеличение на никела може да увеличи якостта с приблизително 29,41Pa. Тъй като съдържанието на никел се увеличава, границата на провлачване на сплавта се увеличава по-бързо от якостта на опън, така че съотношението на провлачване на никел-съдържащата стомана може да бъде по-високо от това на обикновената въглеродна стомана. Никелът не само подобрява здравината на сплавите, но също така има по-малко увреждане на якостта, пластичността и други свойства на процеса в сравнение с други елементи на сплавта. За средно въглеродна стомана никелът намалява температурата на трансформация на перлита и прави перлита по-фин; Тъй като никелът намалява съдържанието на въглерод в евтектоидната точка, в сравнение с въглеродната стомана със същото съдържание на въглерод, нейното количество перлит е по-високо, което прави якостта на съдържащата никел перлитна феритна стомана по-висока от тази на въглеродната стомана със същото съдържание на въглерод. Напротив, ако здравината на стоманата е същата, съдържанието на въглерод в никел-съдържащата стомана може да бъде подходящо намалено, като по този начин се подобри здравината и пластичността на стоманата. Никелът може да подобри устойчивостта на стоманата на умора и да намали нейната чувствителност към прорези. Никелът намалява нискотемпературната температура на крехък преход на стоманата, което е от голямо значение за нискотемпературната стомана. Стомана, съдържаща 3,5 процента никел, може да се използва при -100 степен, докато стомана, съдържаща 9 процента никел, може да работи при -196 степен. Никелът не повишава устойчивостта на стоманата срещу пълзене, поради което обикновено не се използва като укрепващ елемент за стомана с гореща якост.
Коефициентът на линейно разширение на желязо-никелови сплави с високо съдържание на никел се променя значително с увеличаване или намаляване на съдържанието на никел. Чрез използването на тази характеристика могат да бъдат проектирани и произведени прецизни сплави, биметални материали и др. с изключително ниски или определени коефициенти на линейно разширение. В допълнение, никелът, добавен към стоманата, може не само да устои на киселина, но и на основи и има устойчивост на корозия към атмосферата и солта. Никелът е един от важните елементи в неръждаемата и киселиноустойчива стомана.
(1) Ефектът на микроструктурата и термичната обработка върху стоманата
А. Никелът и желязото могат да имат безкраен твърд разтвор. Никелът разширява аустенитната зона на желязото, увеличавайки точката А4 и намалявайки точката А3, и е основният легиращ елемент за образуване и стабилизиране на аустенит
Б. Никелът и въглеродът не образуват карбиди
C. Намалете съдържанието на въглерод в евтектоидния перлит. Действието му отстъпва само на азота и е по-силно от мангана.
(2) Ефект върху механичните свойства на стоманата
A. Укрепване на ферит и рафиниране и увеличаване на перлита, за да се подобри здравината на стоманата, без значително да се повлияе на нейната пластичност
B. Съдържанието на въглерод в никел-съдържащата стомана може да бъде намалено по подходящ начин, като по този начин се подобрят якостта и пластичността
C. Подобрете устойчивостта на умора на стоманата и намалете нейната чувствителност към прорези

D. Хромът се използва главно в инструментална стомана и бързорежеща стомана за подобряване на устойчивостта на износване и има известна стабилност и издръжливост на темпериране
Д. Хромът в неръждаемата стомана и топлоустойчивата стомана често се използва в комбинация с манган, азот, никел и др. При формирането на аустенитна стомана трябва да има определено съотношение между хрома в стабилния ферит и мангана, никела в стабилния аустенит, като като Cr18Ni9 и др