Eisen-Chrom-Aluminium-Legierungen
- Eisen-Chrom-Aluminium(FeCrAl) elektrische Heizlegierung ist ein hochtemperaturbeständiges elektrisches Heizmaterial, das hauptsächlich aus Eisen, Chrom und Aluminium besteht und weit verbreitet in industriellen und zivilen Heizgeräten verwendet wird. Seine Kernmerkmale und Eigenschaften sind wie folgt:
- • Hoher elektrischer Widerstand: Der Raumtemperaturwiderstand liegt bei 1,23–1,53 μΩ·m, höher als bei Nichromlegierungen, was Material einspart und die Heizeffizienz verbessert.
- • Ausgezeichnete Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit: Die Oberfläche bildet eine dichte Al₂O₃-Oxidfolie mit einer maximalen Diensttemperatur von 1300–1400°C (je nach Qualität).
- • Low Dichte: Ungefähr 7,10–7,40 g/cm³, leichter als Nichromlegierungen, was eine Gewichtsreduzierung bei Bauteilen gleicher Größe ermöglicht.
- • Niedrige Kosten: Enthält wenig oder kein Nickel, wodurch die Rohstoffkosten deutlich niedriger sind als bei Nichromlegierungen.
- • Gute Schwefelbeständigkeit: Überlegene Korrosionsbeständigkeit in schwefelhaltigen Atmosphären im Vergleich zu Nichromlegierungen.
- • Hohe nicht-magnetische Temperatur: Magnetische Eigenschaften bleiben bis >600°C erhalten; Bei niedrigen Temperaturen sollte auf magnetische Effekte geachtet werden.
- Limitations:
- • Hohe Sprödigkeit bei Raumtemperatur: Harte und spröde Textur, nicht geeignet für Kaltbiegen oder Aufprall; Vorheizung auf 300–500°C ist vor der Verarbeitung erforderlich.
- • Niedrige Hochtemperaturfestigkeit: Die Plastizität nimmt mit Temperaturanstieg zu, neigt zu Verformungen und Kollapsen und erfordert eine angemessene Unterstützung.
- • Atmosphärische Einschränkungen: Nicht geeignet für Atmosphären mit Stickstoff, Chlor oder Halogenen; funktioniert besser als Nichromlegierungen in schwefelhaltigen Verbrennungsatmosphären.
- • Hohe Schweißanforderungen: Argon-Lichtbogenschweißen (TIG) mit Inertgasschutz ist notwendig; Nach-Schweiß-Annealing bei 800°C wird empfohlen, um Sprödigkeit zu vermeiden.
- Typische Anwendungsfelder:
- • Industrieheizung: Keramiköfen, Glasschmelzen, metallurgische Elektroöfen, petrochemische Crackofen (≤1400°C).
- • Haushaltsgeräte: Elektroöfen, Bügeleisen, Heizlüfter (Infrarotstrahlung kann die Effizienz um 30 % steigern).
- • Spezialausstattung: Kfz-Abgasreinigung, hocheffiziente Gasverbrennung, Hochtemperaturfiltermaterialien (z. B. FeCrAl-Netz).
Haupteigenschaften und Merkmale von Eisen-Chrom-Aluminium(FeCrAl) Hochwiderstandslegierungsmaterialien
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Legierungsname Eigenschaften
|
1Cr13Al4 | 0Cr25Al5 | 0Cr20Al6RE | 0Cr23Al5 | 0Cr20Al3 | 0Cr21Al6Nb | 0Cr24Al6RE | 0Cr27Al7Mo2 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Haupt
Chemisch Komponenten |
Cr | 12.0-15.0 | 23.0-26.0 | 19.0-21.0 | 20.5-23.5 | 18.0-21.0 | 21.0-23.0 | 22.0-26.0 | 26.5-27.8 |
| Al | 4.0-6.0 | 4.5-6.5 | 5.0-6.0 | 4.2-5.3 | 3.0-4.2 | 5.0-7.0 | 5.0-7.0 | 6.0-7.0 | |
| RE | Angemessen | Angemessen | 0.04-1.0 | Angemessen | Angemessen | Angemessen | 0.04-1.0 | Angemessen | |
| Fe | Rest | Rest | Rest | Rest | Rest | Rest | Rest | Rest | |
| Other | Nb0.5 | Mo1.8-2.2 | |||||||
| Max. Betriebstemperaturerature | 950 | 1300 | 1300 | 1300 | 1100 | 1350 | 1400 | 1400 | |
| Widerstandsfähigkeit 20ºC (μΩ·m) | 1.25±0.08 | 1.42±0.07 | 1.40±0.07 | 1.35±0.07 | 1.23±0.07 | 1.45±0.07 | 1.48±0.07 | 1.53±0.07 | |
| Dichte (g/cm 3 ) | 7.40 | 7.10 | 7.20 | 7.25 | 7.35 | 7.10 | 7.1 | 7.10 | |
|
Wärmeleitfähigkeitskoeffizient
(20ºC) (W/m·K) |
15 | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 | |
|
Durchschnittlicher linearer Ausdehnungskoeffizient
(20~1000ºC)(α×10 -6 /ºC) |
15.4 | 15.0 | 14.0 | 15.0 | 13.5 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | |
| Schmelzpunkt(ºC) | 1450 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1510 | 1520 | 1520 | |
| Zugfestigkeit(R m /MPa) | ≥580 | ≥600 | ≥600 | ≥600 | ≥580 | ≥650 | ≥680 | ≥680 | |
| Bruchdehnung (A/%) | ≥12 | ≥12 | ≥12 | ≥12 | ≥12 | ≥10 | ≥10 | ≥10 | |
|
Beschleunigter Lebensdauertest
(Hours/ºC) |
-- | ≥80/1300 | ≥80/1300 | ≥80/1300 | ≥80/1250 | ≥50/1350 | ≥80/1350 | ≥50/1350 | |
| Mikroskopische Struktur | Ferrit | Ferrit | Ferrit | Ferrit | Ferrit | Ferrit | Ferrit | Ferrit | |
| Magnetismus | Magnetisch | Magnetisch | Magnetisch | Magnetisch | Magnetisch | Magnetisch | Magnetisch | Magnetisch | |
Der Temperaturkorrekturfaktor für Eisen-Chrom-Aluminium-Legierungen
| Temp.( ºC) | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1Cr13A14 | 1 | 1.005 | 1.014 | 1.028 | 1.044 | 1.064 | 1.09 | 1.12 | 1.132 | 1.142 | 1.15 | ||
| 0Cr20A13 | 1 | 1.011 | 1.025 | 1.042 | 1.061 | 1.085 | 1.12 | 1.142 | 1.154 | 1.164 | 1.172 | 1.180 | 1.186 |
| 0Cr23Al5 | 1 | 1.002 | 1007 | 1.014 | 1.024 | 1.036 | 1.056 | 1.064 | 1.070 | 1.074 | 1.078 | 1.081 | 1.084 |
| 0Cr25A15 | 1 | 1.002 | 1.005 | 1.008 | 1.013 | 1.021 | 1.03 | 1.038 | 1.04 | 1.042 | 1.044 | 1.045 | 1.047 |
| 0Cr20Al6RE | 1 | 1.002 | 1.005 | 1.010 | 1.015 | 1.021 | 1.029 | 1.035 | 1.039 | 1.042 | 1.044 | 1.046 | 1.047 |
| 0Cr21Al6Nb | 1 | 0.997 | 0.996 | 0.994 | 0.991 | 0.99 | 0.99 | 0.99 | 0.99 | 0.99 | 0.99 | 0.99 | 0.99 |
| 0Cr24Al6RE | 1 | 0.995 | 0.993 | 0.990 | 0.988 | 0.986 | 0.984 | 0.982 | 0.98 | 0.978 | 0.976 | 0.976 | 0.975 |
| 0Cr27A17Mo2 | 1 | 0.992 | 0.986 | 0.981 | 0.978 | 0.976 | 0.974 | 0.972 | 0.97 | 0.969 | 0.968 | 0.968 | 0.967 |
| – Um den Widerstand bei Arbeitstemperatur zu erhalten, multiplizieren Sie mit dem Faktor in der obigen Tabelle. | |||||||||||||