Век назад в мировой промышленности ничего не было известно о таком сплаве как нихром. Сегодня же без него сложно представить реальность. Нихромовый двухкомпонентный сплав стал известен в широком понимании в 1905 году. Первым человеком, который запатентовал открытие нихрома, является Альберт Лерой Марш. Этот американский ученый имел множество достижений в металлургической сфере деятельности и был признанным высококлассным инженером. Первый нагревательный элемент состоял из 80% никеля и 20% хрома, что и определило его название.
В Америке, Альберт Марш был признан "Отцом электроотопительной промышленности".
В настоящее время существует около десяти формул. А название нихром служит для всей категории сплавов. В следующих формулах, составленных за последнее столетие, (Ni) никель может составлять 55-78%, а (Cr) хром - 15-23%, 1,5% марганец. В качестве примесей добавляются (Fe) железо, (Zr) цирконий, (Si) кремний, (Mo) молибден, (Ti) титан, (Al) алюминий, а также микродобавки редкоземельных элементов. Основной формулы Марша вышеуказанных лигатур не было.
Качественные характеристики сплава напрямую зависят от соотношений добавленных лигатур к сплаву. Чем больше хрома, тем меньше сплав подвержен окислению становясь хрупким, менее пластичным и низко текучим одновременно. При чрезмерно высоком содержании хрома сплав практически не поддается прокатке и спиральной намотке.
Пластичность сплава и возможность обрабатывания механическими методами — волочения, намотки, сварки дает не только никель, но и железо. Однако высокое содержание (Fe) значительно снижает термические характеристики материала. В результате нихром начинает поддерживать температуру только до 900 ° C, а долговечность сплава в часах заметно снижается.
Сплав с высочайшим содержанием ферума это единственный магнитный вариант нихромового материала обозначаемый маркировкой Х15Н60. В характеристики сплава маркой Х20Н80 не входят магнитные качества.
Отличить сплавы по маркам можно не только с помощью специфических лабораторных исследований, но и за счет дедуктивного способа, применив магнит, подвешенный на нитке. Нихром маркировкой Х15Н60 во всех случаях будет реагировать на магнит слабым притяжением.
Нихромовый сплав способен без каких-либо изменений химического и физического строения выдерживать температурные нагрузки до 1400°С. Плотность данного материала равняется 8200-8500 кг/м3. Основой, из-за которой именно этот сплав пользуется высоким спросом в промышленном и бытовом нагреве является его высокое электрическое сопротивление. Значения порядка сопротивления может изменяться зависимо от марки материала. Немаловажным фактором высокого спроса на нихром также считается его высокая коррозийная устойчивость и жаростойкость. Нихром относится к крипоустойчивым материалам, что обозначает его удлинение в определенных условиях, а именно при высокотемпературном нагревании. Но, несмотря на это сплав с легкостью удерживает изначально заданную форму и подает температуры до 1300°С включительно без всяких проблем.
Главным недостатком описываемого материала является ограничение живучести в часах. Кратко говоря, резистивный элемент маркировкой Х20Н80 прослужит значительно больше, чем Х15Н60 в одних и тех же условиях с учетом полностью аналогичных режимах работы.
Что касается проволоки из фехраля, то этот аналог на любителя. Стоимость его значительно ниже, т. к. в составе нет дорогостоящего никелевого материала. В состав входят алюминий, хром и железо. Хрупкость высокая. Температуры нагрева не превышают предел 950 °С. Промышленные предприятия не часто прибегают к использованию данного сплава с целью длительных высокотемпературных обработок.
На рынке все чаще можно встретить нихром нового поколения. Но, точных данных по поводу, каких-либо значительных улучшений в рабочем процессе данного материала пока встречать не пришлось. Поэтому не будет углубляться в соответствие заявляемых характеристик материала нового поколения и того, что есть на самом деле не будем. Пока рано что-то утверждать.
Проволока, лента, нить из нихрома – неотъемлемые части практически всех нагревательных приборов.
В быту нихром стали использовать для утюгов, чуть позже, в пищевой промышленности. Электрические плиты, обогреватели, бойлеры, тостеры, автомобильный прикуриватель, подогрев сидений, полы с подогревом, электронные Атомазеры.
В промышленной среде нихром востребован для производства нагревательных элементов в высокотемпературных электропечах, различных электрических агрегатов теплового воздействия на абсолютно все производственные машины и перерабатываемые материалы. Его применяют в качестве нагревательного и резисторного элемента. Жаропрочный, жаростойкий, кислотостойкий и химически устойчивый сплав способен на высоком уровне выполнять поставленные задачи в определенных агрессивных средах. В агрегатах, реостатах работающих при высоких температурных режимах, в разработке резисторов прецизионных, для которых разработаны специальные марки нихромовых сплавов. В качестве основного жаропрочного покрытия при газотермическом напылении.
Естественно, как и всему дорогому, ученые стараются найти удешевленную, но достойную замену. Но, пока этого не случилось и еще неизвестно осуществиться ли это в ближайшие годы.
История возникновения сплава нихром
Поджарка тостов самый быстрый и вкусный завтрак именно это и стало толчком для возникновения такого высококлассного нагревательного элемента как нихром.
Именно аппарат для приготовления тостов и стал первым электроприбором, который упростил и разнообразил быт многих людей. К данному открытию пришел американский ученый, металлург из штата Иллинойс. Альберт Лерой Марш, впервые разработал и запатентовал в 1906 году двойной сплав, который назвал хромелем. Сегодня этот материал называют нихромом. Четыре части никеля и одна часть хрома - таким был секрет первого достаточно прочного резистивного нагревателя. Хромель ныне нихром наконец-то позволил в полной мере извлечь бытовую выгоду из стремительно развивающихся электросетей и проложил дорогу первым бытовым нагревательным приборам, кухонным плитам, утюгам, чайникам и т.д.
Сегодня без нихрома сложно представить бытовые электроприборы и промышленные процессы. Благодаря Лерою Маршу мы имеем возможность использовать много оборудования облегчающего нашу жизнь.
