Materiały stopowe używane w produkcji elektrycznych elementów grzejnych. Gdy prąd elektryczny przepływa przez element stopowy, powstaje efekt Joule’a, który zamienia energię elektryczną w energię cieplną.
Wyroby ze stopów elektrooporowych są zazwyczaj wytwarzane w postaci prętów, drutów, walcówki w zwojach i taśmach, a także mogą być przetwarzane na rury i odlewy zgodnie ze specjalnymi wymaganiami.
Wymagania użytkowe stopu oporności elektrycznej: ① Powinien mieć dobrą odporność na utlenianie (lub odporność na korozję w średniej atmosferze) i wystarczającą odporność na pełzanie w wysokiej temperaturze. ② Powinien mieć wysoką rezystywność, współczynnik temperaturowy rezystywności powinien być jak najniższy i wytrzymywać duży prąd. ③ Powinien charakteryzować się dobrą wydajnością procesu produkcji metalurgicznej i wydajnością przetwarzania produkcyjnego.
W 1906 r. brytyjski Marsh (ALMarsh) opracował stop niklowo-chromowy oporności elektrycznej Cr20Ni80, amerykański FBLounsberry (FBLounsberry) w 1929 r., Związek Radziecki Kornilov (И.И.корнилов) i inni badali żelazo w 1934 r. Właściwości fizyczne stopów Fe-Cr-Al z dodatkiem Al2~6% i Cr7~13%. Na tej bazie powstają stopy elektrooporowe typu Fe-Cr-Al. Chiny wyprodukowały powyższe dwa rodzaje stopów oporności elektrycznej w 1949 r. W latach 70. XX wieku wyprodukowano i zastosowano ponad 30 gatunków stopów oporności elektrycznej w różnych krajach, ale tylko kilka gatunków zostało wyprodukowanych w dużych ilościach i szeroko stosowanych.
Rodzaje stopów oporowych Stopy oporowe typu Ni-Cr-(Fe) są oparte na niklu lub żelazie, zazwyczaj zawierają Cr15-31% i Ni29-80%, wykazując strukturę austenityczną. Na przykład, Cr20Ni30, Cr20Ni80, Cr30Ni70, itd., maksymalna temperatura robocza może osiągnąć kolejno 950, 1100, 1200 stopni. Właściwości można poprawić dodając do stopu pierwiastki śladowe, takie jak Ca, Ce, Zr, Ti i Si. Charakterystyka tego typu stopu polega na tym, że ochronna warstwa powierzchni jest tworzona przez tlenek chromu (Cr2O3), który ma wysoką odporność na korozję, wytrzymałość w wysokiej temperaturze oraz dobre właściwości formowania i spawania. Wadą jest wysoka cena i nie nadaje się do stosowania w atmosferze zawierającej siarkę.
Stopy elektrooporowe typu Fe-Cr-Al oparte są na żelazie i zawierają 12-30% Cr, 4-8% Al, odpowiedni stosunek Cr i Al oraz dodatek pierwiastków śladowych, takich jak La, Ce, Y itp. ., w celu uzyskania wysokich parametrów stopów oporności elektrycznej. Na przykład Cr17Al5, Cr25Al5, Cr28Al8Ti itp., maksymalna temperatura robocza może osiągnąć kolejno 1050, 1200, 1300 stopni. Ten typ stopu ma strukturę ferrytową ze strefami kruchości odpowiednio w temperaturze około 450 stopni C i 700 stopni C. W przypadku długotrwałego stosowania w wysokiej temperaturze ziarna łatwo ulegają gruboziarnistości, więc odporność na pełzanie w wysokiej temperaturze i wytrzymałość w temperaturze pokojowej są niskie, ale rezystywność jest wysoka. , dobra odporność na utlenianie i tania, dlatego jest szeroko stosowana.
Proces produkcyjny wytapiania stopu oporowego powinien opierać się na składzie chemicznym stopu, zwłaszcza węglu, fosforze, siarce i pierwiastkach śladowych dodawanych w celu poprawy wydajności stopu i wymagań dotyczących czystości stopu, przy użyciu elektrycznego pieca łukowego, próżniowego pieca indukcyjnego i elektrożużlowego przetapiania itp. metodą wytapiania. Aby poprawić wydajność przetwarzania stopu, należy wzmocnić odtlenianie podczas procesu wytapiania, aby zapobiec wtórnemu utlenianiu podczas odlewania wlewków i zmniejszyć segregację i grubą kolumnową strukturę krystaliczną.
Podczas obróbki plastycznej na gorąco stopów typu Ni-Cr-(Fe) należy unikać ogrzewania w atmosferze zawierającej siarkę, aby zapobiec tworzeniu się niskotopliwego siarczku niklu i powodowaniu pęknięć powierzchniowych przedmiotu obrabianego. Odporność plastyczna stopu na zimno jest dobra. Po każdym wyżarzeniu i zmiękczaniu stopień odkształcenia po obróbce na zimno może osiągnąć 60-80%.
Stopy typu Fe-Cr-Al powinny zapobiegać zbyt wysokiej temperaturze nagrzewania i zbyt długiemu czasowi nagrzewania podczas procesu obróbki na gorąco, aby uniknąć zgrubienia ziarna. Temperatura końcowa obróbki na gorąco jest na ogół nie wyższa niż 850 stopni. Właściwości obróbki na zimno tego typu stopu są słabe, dlatego obróbka wyżarzania rekrystalizacyjnego powinna być przeprowadzona w czasie procesu obróbki na zimno, a także należy przyjąć równomierny proces odkształcania i wzmocnić smarowanie.
