Seosmateriaalit, joita käytetään sähköisten lämmityselementtien valmistuksessa. Kun sähkövirta johdetaan seoselementin läpi, syntyy Joule-ilmiö, joka muuntaa sähköenergian lämpöenergiaksi.
Sähkövastuksen metalliseostuotteista valmistetaan yleensä tankoja, lankoja, valssilankoja keloina ja nauhoina, ja niistä voidaan valmistaa myös putkia ja valukappaleita erityisvaatimusten mukaisesti.
Sähkövastuksen lejeeringin suorituskykyvaatimukset: ① Sillä tulee olla hyvä hapettumisenkestävyys (tai keskiilmakehän korroosionkestävyys) ja riittävä virumisvastus korkeassa lämpötilassa. ② Sen resistiivisyyden tulisi olla korkea, resistiivisyyden lämpötilakertoimen tulisi olla mahdollisimman alhainen ja se kestää suurta virtaa. ③ Sillä pitäisi olla hyvä metallurgisen tuotantoprosessin suorituskyky ja valmistusprosessin suorituskyky.
Vuonna 1906 British Marsh (ALMarsh) kehitti nikkeli-kromi-sähkövastuksen metalliseoksen Cr20Ni80, yhdysvaltalainen FBLounsberry (FBLounsberry) vuonna 1929, Neuvostoliitto Kornilov (И.И.корнилов) ja muut tutkivat rautaa vuonna 1934. Fysikaaliset ominaisuudet Fe-Cr-Al-seoksia, joihin on lisätty Al2-6 % ja Cr7-13 %. Tällä perusteella valmistetaan Fe-Cr-Al-tyyppisiä sähkövastuslejeeringejä. Kiina valmisti edellä mainitut kahdentyyppiset sähkövastuksen metalliseokset vuonna 1949. 1970-luvulla eri maissa valmistettiin ja käytettiin yli 30 erilaista sähkövastusmetallia, mutta vain muutamia laatuja valmistettiin suuria määriä ja niitä käytettiin laajasti.
Sähkövastusmetallien tyypit Ni-Cr-(Fe) -tyyppiset sähkövastuksen metalliseokset perustuvat nikkeliin tai rautaan, jotka sisältävät yleensä Cr15-31% ja Ni29-80%, ja niissä on austeniittista rakennetta. Esimerkiksi Cr20Ni30, Cr20Ni80, Cr30Ni70 jne., suurin käyttölämpötila voi olla 950, 1100, 1200 astetta peräkkäin. Ominaisuuksia voidaan parantaa lisäämällä seokseen hivenaineita, kuten Ca, Ce, Zr, Ti ja Si. Tämän tyyppisen metalliseoksen ominaisuudet ovat, että pintasuojakalvo muodostuu kromioksidista (Cr2O3), jolla on vahva korroosionkestävyys, korkea lämpötilalujuus ja hyvä muotoilu- ja hitsauskyky. Haittapuolena on korkea hinta, eikä se sovellu käytettäväksi rikkipitoisessa ilmakehässä.
Fe-Cr-Al-tyyppiset sähkövastuslejeeringit perustuvat rautaan, jotka sisältävät 12-30% Cr, 4-8% Al, sopivaa Cr:n ja Al:n suhdetta ja lisäävät hivenaineita, kuten La, Ce, Y jne. ., korkean suorituskyvyn saavuttamiseksi sähkövastuksen metalliseosten. Esimerkiksi Cr17Al5, Cr25Al5, Cr28Al8Ti jne., suurin käyttölämpötila voi nousta vuorotellen 1050, 1200, 1300 asteeseen. Tämän tyyppinen metalliseos on ferriittirakenne, jonka haurastumisvyöhykkeet ovat noin 450 celsiusastetta ja 700 astetta C. Pitkään korkeassa lämpötilassa käytettynä rakeet karkeutuvat helposti, joten korkean lämpötilan virumislujuus ja sitkeys huoneenlämpötilassa ovat alhaiset, mutta resistiivisyys on korkea. , hyvä hapettumisenkestävyys ja halpa, joten sitä käytetään laajalti.
Tuotantoprosessin sähkövastuksen metalliseoksen sulatuksen tulisi perustua seoksen kemialliseen koostumukseen, erityisesti hiileen, fosforiin, rikkiin ja hivenaineisiin, joita on lisätty parantamaan seoksen suorituskykyä ja seoksen puhtausvaatimuksia, käyttämällä valokaariuunia, tyhjiötä induktiouunissa ja sähkökuonan uudelleensulatus jne. menetelmäsulatus. Lejeerinkin prosessointisuorituskyvyn parantamiseksi hapettumisenestoa tulisi vahvistaa sulatusprosessin aikana sekundaarisen hapettumisen estämiseksi harkkovalun aikana ja segregaation ja karkean pylväsmäisen kiderakenteen vähentämiseksi.
Ni-Cr-(Fe) -tyyppisten metalliseosten kuumamuovisessa käsittelyssä tulee välttää kuumentamista rikkipitoisessa ilmakehässä, jotta vältetään matalassa lämpötilassa sulavan nikkelisulfidin muodostuminen ja pinnan halkeamien syntyminen työkappaleeseen. Seoksen kylmämuovinen työstettävyys on hyvä. Jokaisen hehkutus- ja pehmennyskäsittelyn jälkeen kylmätyöstön muodonmuutosnopeus voi olla 60-80%.
Fe-Cr-Al-tyyppisten metalliseosten tulisi estää kuumennuslämpötilan nouseminen liian korkeaksi ja kuumennusajan liian pitkäksi kuumatyöstöprosessin aikana, jotta vältytään jyvien karkenemisesta. Kuumatyöstön lopetuslämpötila ei yleensä ole korkeampi kuin 850 astetta. Tämän tyyppisen metalliseoksen kylmätyöstöominaisuudet ovat huonot, joten uudelleenkiteytyshehkutuskäsittely tulisi suorittaa ajoissa kylmätyöstöprosessin aikana, ja tasainen muodonmuutosprosessi tulisi ottaa käyttöön ja voitelua on vahvistettava.
