3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Применение нихромовой нити и ее свойства

Содержание

Нихромовая нить: достоинства и применение

В настоящее время нихром и изделия из него используются практически повсеместно. Ни воздействие промышленной агрессивной среды, ни высокие температуры, ни тяжелые нагрузки при работе не могут победить такой стойкий материал.

Что такое нихром?

Нихром представляет собой сплав, образованный двумя металлами — никелем и хромом, и добавками (железом, марганцем, алюминием, серой, фосфором и т. д.).

В зависимости от составляющих, он бывает различных марок. Данный сплав имеет свойство выдерживать высокие температуры (до 1300 ˚C), поэтому используется при изготовлении резистивных и электронагревательных элементов. Нихром обладает достаточно высокой пластичностью, благодаря чему из него можно получать разный прокат и даже нить. Также представленному сплаву свойственна устойчивость к коррозии.

Нихромовая нить

Данная продукция бывает трех разновидностей. Для облегчения работы производителя с потребителем каждый тип отражен в маркировке. Так:

  • буква «Н» указывает на то, что нихромовая нить предназначена для изготовления нагревательных элементов;
  • продукция с символом «С» применяется при производстве элементов сопротивления;
  • маркировка «ТЭН» указывает на то, что такой материал может использоваться в изготовлении электронагревательных трубчатых элементов.

Плотность сплава от 8200 до 8500 кг/м 3 . Диаметр полуфабриката представлен в довольно широком диапазоне и составляет 0,01-0,08 мм. Встречаются также изделия, которые выходят за рамки этого размера, но это, скорее, является исключением, рассчитанным на применение данного материала в узкоспециализированных сферах.

По завершении производственного процесса изготовленная нихромовая нить наматывается на катушки, в которых и поставляется заказчикам.

Достоинства

Среди преимуществ данного материала можно выделить:

  • высокую жаростойкость и жаропрочность (в рабочей зоне температура может достигать до 1250 градусов);
  • способность под воздействием высоких температур сохранять стабильность формы;
  • пластичность материала, которая позволяет легко его обрабатывать даже в холодном состоянии;
  • высокое электрическое сопротивление.

Благодаря перечисленным достоинствам, этот полуфабрикат имеет достаточно обширную область применения.

Применение

Нихромовая нить используется при изготовлении ТЭНов, поскольку обладает высокой износоустойчивостью. Для изготовления нагревательных элементов применяют самый тонкий прокат диаметром 0,04-12 мм. Чем больше в сплаве содержание никеля, тем выше пластичность материала.

Нихромовую нить применяют и в медицине. Поскольку она не вызывает аллергических реакций, ее используют в качестве шовного материала. Исследования показали, что порез, зашитый тонким прокатом из нихрома, очень быстро зарастает. Кроме того, такая нить используется в пластической хирургии при внутриполостных операциях.

Не обходятся без этого материала и в фармакологических институтах и исследовательских лабораториях, где он используется в колбонагревателях как нагревательный элемент.

Также изготавливают струны, которыми осуществляют станковую фигурную резку. Нихромовая нить для резки пенопласта позволяет производить точный и качественный раскрой материалов. Станки, оборудованные такой нитью, способны вырезать изделия любой сложности и формы, не оставляя при этом крошащихся краев и зазубрин.

Где взять нихромовую нить?

Существует несколько вариантов, как и где можно приобрести изделия из нихрома.

Сегодня практически во всех населенных пунктах существует справочная о наличии товаров и предоставления услуг. При обращении к ней оператор предоставит информацию о том, какая организация реализует продукцию из нихрома и ее контактные данные.

Если продажа такого изделия осуществляется в другом городе, то в этом случае можно воспользоваться специальной услугой «товары почтой». Но здесь придется доплачивать за пересылку.

Где взять нихромовую нить еще? Приобрести ее можно также в специализированных магазинах, например, таких как «Умелые руки», «Радиодетали» и прочие подобные павильоны. Как правило, продавцы этих частных магазинов очень хорошо друг друга знают, и если нихромовой нити у такого «частника» в наличии нет, то он сможет подсказать, где ее можно приобрести.

В каждом населенном пункте имеется рынок, где можно купить практически все что угодно. Главное – это хорошенько обойти весь базар и при необходимости даже поспрашивать продавцов.

Нихромовая нить является высококачественным пластичным изделием с замечательными техническими характеристиками. Купить ее или достать любыми другими способами хоть и довольно трудно, но все же возможно. Для этого нужно только проявить инициативу и воспользоваться всеми вышеуказанными способами.

Читать еще:  Газовая горелка: область применения, преимущества и технология пайки, рекомендации по выбору

Чем можно заменить нить из нихрома?

В бытовом хозяйстве довольно часто случаются проблемы с обновлением нагревательных элементов в различных электрических приборах. Чем заменить нихромовую нить? Самой подходящей заменой является рабочая спираль, найти которую можно в утюгах, электроплитах, некоторых моделях чайников и т. п. Однако если необходимо обеспечить еще и защиту от электрохимических воздействий, то рекомендуется воспользоваться нержавейкой. Как показала практика, нихромовая нить наделена таким же сопротивлением, что и нержавеющий материал, но в плане окисляемости ему проигрывает.

Расчет нихромовой нити для 12 вольт и 220 вольт можно произвести, воспользовавшись специальным онлайн-калькулятором. Для этого нужно ввести в соответствующие поля необходимые параметры обогревателя или электроплиты, и нажать кнопку «Рассчитать длину проволоки для спирали нагревателя».

  • Мощность обогревателя — 20 Вт.
  • Напряжение питания — 12 В.
  • Материал проволоки — нихром.
  • Диаметр проволоки — 0,1 мм.

Производим расчет и получаем:

  • Сечение проволоки — 0,008 мм 2 .
  • Сопротивление проволоки — 14,4 Ом.
  • Длина проволоки — 0,1 м.

Применение нихромовой нити и ее свойства

Выносливый материал применяют во всех сферах деятельности. Обладая устойчивыми и повышенными характеристиками пластичности, твёрдости, высокими температурными сопротивлениями, стойкости к окисляемости, даёт возможность широкого применения во всех областях промышленности, а также в быту.

Изготовление нихромовой проволоки

Нихром — это сплав двух металлов: никеля и хрома. Дополняется добавками: железом, алюминием, фосфором и серой для достижения требуемого качества. Бывает разных марок в зависимости от составляющих.

Из сплавов на основе нихрома, ферронихрома и фехраль производят проволоку методом вытягивания под давлением. Технология протяжки проходит без дополнительного подогрева заготовок. Для того чтобы проволока была мягкой, ее подвергают обжигу в термических печах и охлаждают естественным путем. Устанавливается регламент по качеству ГОСТами. Хром придаёт прочность и твёрдость, никель — пластичность. От количества никеля в сплаве зависит температура. Максимальная температура 1300 градусов.

В промышленной отрасли больше применяются две марки:

Х20Н80 и Х15Н60;

Х20Н80 — Х ­- хром, 20 — наличие хрома в процентах; Н — никель, 80 процентов содержание никеля.

Этот материал используют в изготовлении электронагревательных и резистивных элементов и промышленных электронагревательных приборов, в лабораториях, печах, в изделиях домашнего обихода, аппаратах теплового действия.

Высокая сопротивляемость электрическому току даёт возможность уменьшить вес и размеры электронагревателей. Чем толще проволока, тем больше теплоотдача. При нагревании до максимальной температуры металл остаётся в неизменной форме, не теряет свои качества. Сплав не поддаётся коррозии, ржавчине; устойчив к агрессивным средам.

Достоинства нихрома

К главным преимуществам можно отнести:

  1. высокое электрическое сопротивление;
  2. высокая жаростойкость и жаропрочность;
  3. отличные механические свойства;
  4. пластичность и свариваемость, даёт лёгкую обработку изделия;
  5. устойчивость к деформации под действием высокого давления при температуре выше 400 °C;
  6. относится к немагнитным материалам.

Недостатки материала

Помимо достоинств, металл имеет и свои минусы:

  1. высокая стоимость;
  2. нагревательная температура недостаточная, в других сплавах она значительно выше.

Приобретение и выбор

Продают готовые изделия с различными намотками. Нить исполнена в виде проволоки, ленты, фольги.

Для приобретения проволоки можно сделать заказ в ведомстве по изготовлению металлопроката. Достаточно уточнить телефон и позвонить. Интернет предоставит все доступные сведения. Рассмотрим другие варианты приобретения проволоки:

  • магазины, специализирующиеся на нагревательных элементах;
  • магазины, торгующие хозяйственными товарами;
  • на рынке;
  • в своём доме из старых электронагревательных приборов.

Широкое применение нашла нихромовая нить в медицине. Имеет свойства не окисляться, используется при пластических операциях, в хирургии при внутриполостных действиях.

Изделия получили применение в фармакологических институтах, исследовательских лабораториях. При станковой фигурной резке из нихрома изготавливают струны. В домашнем обиходе изготавливают струнные приспособления для нарезки деревянных фигурок. Дома с наличниками, имеющие красивый старинный орнамент, выполнены такими самодельными струнными инструментами из нихромовых нитей.

В домашних приборах

Источниками нихромовой нити могут стать вышедшие из применения домашние электронагревательные приборы, такие как:

  1. Фен;
  2. Электрощипцы для завивки волос;
  3. Спираль электроплитки;
  4. Электропаяльник;
  5. Лампочка (лампочка Ильича).
  6. Электронагревательные элементы микроволновки;
  7. Печь электрическая, плита и в духовка;
  8. Обогреватель;
  9. Нагревательный элемент стиральной машинки.

Обращаем внимание на маркировку при выборе:

  • Н — товар для нагревательных элементов;
  • С — материал повышенного сопротивления;
  • ТЭН­­ — трубчатые электронагреватели.

Чтобы узнать, точно ли элемент состоит из нихрома, достаточно проверить это с помощью обычного магнита: нихром притягивается к магниту. Если же притяжения нет, деталь, скорее всего, выполнена из иного сплава.

Нихромовая нить и особенности ее применения

Технологии получения особых металлических сплавов в некоторых отраслях были успешно вытеснены композитами. Этот процесс не останавливается, но есть направления, в которых все еще доминируют более традиционные материалы. К таким, в частности, относится нихромовая нить, которая, благодаря уникальному спектру технико-физических качеств, нашла применение в самых разных отраслях.

Что представляет собой нихром?

Это сплав, сформированный двумя базовыми металлами – никелем и хромом. Причем первый иногда составляет до 80 % от структуры сплава. Также в состав нихрома вводятся другие металлы, среди которых железо, алюминий, кремний и др. К эксплуатационным особенностям материала относят высокое электрическое сопротивление, жаростойкость, а также пластичность. По отдельности эти качества не являются чем-то особенным для традиционных металлов, однако нихромовая нить выигрывает именно за счет их сочетания в одной структуре. Например, та же пластичность как раз и позволяет изготавливать нитяные волокна сплава, далее применяя их в печах, где рабочая среда может составлять в температурном показателе порядка 1 200 ˚C. Кроме этого, в зависимости от назначения сплав может дополнительно подвергаться легированию, что придает ему новые свойства или же улучшает основные характеристики. Так, для повышения рабочего ресурса нихром разбавляется редкоземельными металлическими компонентами.

Читать еще:  Поплавковые датчики уровня воды: виды и применение в различных условиях

Характеристики нихромовой нити

Существует несколько модификаций нихромовых волокон, которые имеют свои особые характеристики, но в целом диапазон значений располагается в одном нешироком спектре. Например, в показателях плотности сплав находится в коридоре от 8200 до 8500 кг/м 3 . Рабочая температура большинства марок соответствует диапазону 1000–1200˚C. При этом в размерах разброс форматов довольно обширен. Наиболее популярна нихромовая нить, диаметр которой составляет 0,01-0,08 мм. Встречаются и изделия, выходящие за рамки этого типоразмера, но это, скорее, исключения, рассчитанные на использование материала в узкоспециализированных сферах. Что касается физической стойкости, то в среднем нить выдерживает 0,65-0,7 ГПа, но для поддержания этого уровня следует учитывать и предостережения технологов в плане эксплуатационной безопасности материала. К примеру, нить нельзя оставлять в сернистой атмосфере, так как подобные среды губительно сказываются и на свойствах нихрома, и на его структуре.

Производство нихрома

Для начала стоит подчеркнуть, что нить является лишь одним из форматов выпуска нихрома. Она же наиболее близкая по своим качествам к проволочным изделиям. Производят материал по технике протяжки под давлением. Но до начала операции заготовка не подвергается нагреву, поэтому технологию называют холоднотянутой. Также могут применяться методы травления – они качественно улучшают физические свойства, которые получает на выходе нихромовая нить. Где взять данный материал? Обычно изготовлением занимаются металлургические комбинаты. Но здесь важно понимать, что сама процедура создания нихромовых материалов не относится к распространенным. Во многом это связано и со спецификой применения сплава. Тем не менее есть немало предприятий, занимающихся металлопрокатом, которые концентрируют в своем ассортименте наиболее востребованные типоразмеры и марки нихромовых нитей.

Особенности применения

Благодаря высокому электрическому сопротивлению такие волокна применяются в нагревательном оборудовании. Это направление использования сплава также обуславливается прочностью и жаростойкостью структуры. Именно нить применяется в небольших печных конструкциях круглой формы. Кроме этого, нашел свое место данный материал и в сфере медицины, где его используют как средство зашивания. Строительная область также не обошлась без уникального сплава. Так, для получения ровных панельных изделий, например, из пенопласта или гипсокартона, используется резка нихромовой нитью по фигурной линии. В отличие от традиционных электролобзиков нить позволяет более точно и аккуратно производить раскрой с минимальным повреждением заготовки. Впрочем, качество результата зависит и от техники выполнения фигурной резки, а также от условий организации процесса.

Чем заменить нихромовую нить?

В бытовом хозяйстве часто встречаются проблемы обновления нагревательных элементов в разных электроприборах. Наиболее подходящей заменой считается рабочая спираль, которую можно найти в электроплитах, утюгах, некоторых моделях чайников и т. д. Но если требуется обеспечить и защиту от электрохимического воздействия, то стоит обратиться к нержавейке. Как показывает практика, нихромовая нить обычно располагает тем же показателем сопротивления, что и нержавеющий материал, но проигрывает ему в защитных свойствах в плане окисляемости. Оптимальным решением такой замены может быть раскрой оплетки старого шланга, в котором применяются армирующие волокна нержавейки.

Заключение

Использование качественного нихрома дает массу преимуществ пользователю того или иного прибора или конструкции. Данный материал не всегда может конкурировать с аналогами в показателях износостойкости, но защита от термического поражения и электрическое сопротивление ставят его в отдельный ряд уже по технико-эксплуатационным свойствам. При этом нихромовая нить не должна рассматриваться в качестве универсального решения для тех же электроприборов. Опять же, некоторые марки наиболее ярко проявляются свои преимущества как элемент режущей оснастки, а другие – как устойчивый проводник нагревательной инфраструктуры. Наделение теми или иными свойствами во многом зависит от внесения дополнительных модификаторов. Собственно в чистом виде нихром сегодня почти не встречается, так как на фоне повышения характеристик целевого оборудования растут и требования к расходным материалам. Поэтому возникает и необходимость улучшения качеств нихромовой нити.

Что такое нихромовая проволока, её свойства и область применения

Сплав под интересным названием нихром имеет в составе хром и никель. Ряд уникальных свойств сплава и огромная польза позволяют тому широко применяться в промышленности, и быть востребованным на рынке. Даже несмотря на высокую стоимость.

Что представляет собой нихром?

Нихром представляет собой устойчивый к коррозии сплав, состоящий из 2-х металлов – никеля и хрома, и добавок (марганца, серы, алюминия, фосфора, железа и др.). Сплав обладает устойчивостью к температуре до +1300 ⁰C, а пластичность позволяет использовать его для производства электронагревательных и резистивных элементов, разных прокатов и проволоки (нити). В зависимости от состава, нихром делится на определенные марки.

Читать еще:  Преимущества сварочных полуавтоматов аврора: ассортимент, характеристики

Характеристики и свойства нихромовой проволоки

Производство нихромовой проволоки ограничено двумя основными марками: X15H60 и X20H80. Характеристика и свойства каждой марки отличаются.

X20H80 характеризуется:

  1. Составом из 25 % хрома, 75 % никеля, 1 % железа.
  2. Удельным сопротивлением 1,13 Ом·мм 2 /м (для проволоки диаметром свыше 3 мм).
  3. Температурой работы 1250-1300 ⁰C.

Плотность X20H80 составляет 8500 кг/м³, удельная теплоемкость – 0,44 кДж/(кг·К).

X15H60 уступает X20H80 по технической характеристике:

  • температура работы – 1000-1100 ⁰C;
  • состав – 18 % хрома и 60 % никеля;
  • удельная теплоемкость – 0,46 кДж/(кг·К);
  • плотность 8200-8500 кг/м³;

Удельное сопротивление данной марки составляет 1,12 Ом·мм 2 /м.

Небольшое содержание железа в X20H80 позволяет нити проявлять сопротивление коррозии и износу. В отличие от X15H60, более подверженной коррозии. Однако эта марка служит производством образцов, сечение которых отличается большей пластичностью и меньшей площадью.

СПРАВКА. Как присадочный элемент, обе марки могут включать в себя алюминий, марганец, титан, кремний, железо и цирконий. При этом наличие железа повышает магнитные свойства сплава.

Где используется нихромовая проволока

Пластичность, стойкость к агрессивным веществам и высокий предел текучести находят применение нихрому в индустриальном производстве и ряде промышленных областей, где широко используются электронагревательные печи. Нашел сплав применение и в электрических печах, температура нагревания которых предельно высока.

Используют проволоку и в других областях:

  • в сварочных аппаратах самодельного производства;
  • в печах для сушки и обжига;
  • для станков, нарезающих пенопласт;
  • в системе обогрева стекол и зеркал автомобиля;
  • в приборах, где необходима повышенная степень надежности, и др.

Такое свойство сплава, как прочность, обеспечило нихромовой проволоке место во всех средах, где не обойтись без химикатов, жары и высоких температур.

Достоинства сплава

К достоинствам сплава относятся:

  • жаропрочность и стойкость;
  • отличное электросопротивление;
  • пластичность;
  • свариваемость;
  • легкая обработка изделия;
  • устойчивость к деформации при высокой температуре (выше 400 ⁰C) и давлении;
  • принадлежность к немагнитным сплавам.

Кроме того, нихром имеет не одно механическое качество в виде достоинств. И малый вес.

Как определить нихром?

Нихром, как материал чуть серебристого или белого цвета, распознать непросто. К тому же, он часто имеет темно-серый оттенок, связанный с оксидной (окислительной) пленкой.

Однако определить внешний вид материала возможно по признакам:

  • тёмно-зеленая пленка на поверхности;
  • превращение проволоки в спираль после нагрева.

Последний признак говорит о высокой стойкости нихрома к деформации.

ВНИМАНИЕ. Сохранить качественные характеристики нихромовой проволоки поможет режим чередования длительного и кратковременного использования нити.

Где найти проволоку из нихрома?

Самый простой способ найти проволоку из нихрома – обратиться в специальный магазин (вейп-шоп). Правда, нихромовая нить там стоит недешево, и за 1 метр придется выложить приличную сумму.

Есть и другие варианты, где можно найти проволоку из нихрома:

  • радиорынки;
  • паяльники;
  • фены;
  • обогреватель, изготовленный по типу вентилятора;
  • электроплита с открытой спиралью;
  • интернет.

Возможность обнаружить металл на радиорынке не слишком велика, в сравнении с паяльником (работающим или неисправным). Паяльное устройство можно обнаружить в гараже, или в магазине “Фикс Прайс”, где изделие стоит копейки. Чтобы найти искомое, устройство необходимо разобрать и вытащить оттуда проволоку. Как правило, нихромовая нить в паяльнике тонкая. Определить ее сечение поможет намотка в 10 витков на карандаш. Длина намотанной проволоки достигает до 2,5 м.

Варианты с феном и обогревателем обойдутся дороже. Тяжелее всего достать проволоку из электроплиты.

Чтобы не ходить на рынок, и не искать проволоку из нихрома в магазине, можно найти в интернете информацию о продаже металла, или вещей, его содержащих.

Кстати, никель в составе сплава влияет на цену проволоки.

Чем можно заменить?

Нагревательные элементы в электрических приборах часто нуждаются в замене. Обычно заменой нихромовой нити служит рабочая спираль. Ее легко найти в чайниках, электроплитках, утюгах и других приборах.

Еще один вариант замены – нержавеющий материал. В быту давно доказано, что нержавейка обладает тем же сопротивлением, что и нихром, плюс переигрывает тот в плане окисляемости.

Особенности пайки

Особенности пайки нихрома таковы:

  1. Использование для припоя оловянно-свинцовых материалов ПОС 50 и ПОС 1.
  2. Тщательная подготовка флюса.
  3. Правильная обработка рабочей поверхности.

Перед пайкой рабочую поверхность очищают наждачной бумагой, и обрабатывают ваткой, пропитанной спиртовым раствором хлористой меди. Далее накладывают флюс, и приступают к процессу.

ВАЖНО. Флюс приготовляют при смешении нескольких элементов: 100 г технического вазелина, 5 г глицерина и 7 г порошка цинка хлористого.

При лужении нихрома с медными выводами лучше использовать 2-3 г лимонной кислоты. Этого хватит, чтобы обслужить один провод. Для удаления кислоты провод нужно положить на канифоль, окунуть, и использовать паяльник для дальнейшей работы.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector