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Alliages nickel-chrome

  • Les alliages de chauffage électrique nickel-chrome (NiCr) sont un type de matériau chauffant à haute résistance principalement composé de nickel (Ni) et de chrome (Cr), largement utilisé dans les éléments chauffants électriques. Leurs caractéristiques clés et leurs performances sont les suivantes :
  • • Haute résistivité : La résistivité varie généralement de 1,04 à 1,18 μΩ·m (20°C), ce qui la rend adaptée à une conversion efficace électrique-chaleur.
  • • Température de fonctionnement élevée : La température maximale de fonctionnement peut atteindre 1100–1250°C (par exemple, le Cr20Ni80 peut atteindre 1200°C, et certaines notes optimisées peuvent atteindre 1250°C).
  • • Excellente résistance à l’oxydation : forme une couche dense d’oxyde de Cr₂O₃ à la surface, empêchant efficacement toute oxydation supplémentaire.
  • • Bonne résistance et plasticité à haute température : résistante à la déformation à haute température, pas sujette à la fragilité après une utilisation prolongée, facilitant l’entretien et le retraitement.
  • • Non magnétique : Adapté aux équipements à basse température ou de précision sensibles aux champs magnétiques.
  • • Coefficient de résistance de basse température : Garantit que la résistance reste relativement stable avec les variations de température, adaptée aux applications de contrôle précis de la température. • Coefficient de résistance à faible température : Garantit que la résistance reste relativement stable avec les variations de température, adaptée aux applications de contrôle précis.
  • • Bonne usinabilité et soudabilité : peut être tiré dans des fils, roulé en bandes, et supporte diverses méthodes de connexion telles que le soudage à l’arc et le soudage au gaz.
  • Avantages et inconvénients par rapport à d’autres alliages chauffants :
  • • Supérieur au fer-chrome-aluminium (FeCrAl) :
  • o Résistance accrue à haute température et au fluage ;
  • o conserve sa plasticité après une utilisation prolongée et est moins sujet à la fracture cassante ;
  • o Non magnétique (le FeCrAl est magnétique en dessous de >600°C) ;
  • o Meilleure résistance à la corrosion (sauf dans les atmosphères contenant du soufre).
  • • Inférieur au fer-chrome-aluminium :
  • o coût plus élevé (en raison de la teneur en nickel) ;
  • o Résistivité légèrement inférieure ;
  • o Sensible à la corrosion dans les atmosphères réductrices contenant du soufre.
  • Applications typiques :
  • • Appareils ménagers : éléments chauffants pour fours électriques, bouilloires, radiateurs à ventilateur, etc. ;
  • • Fours électriques industriels : fils de résistance, tubes de chauffage, fours de traitement thermique ;
  • • Aérospatiale : pales de turbine à gaz, capteurs haute température ;
  • • Équipements chimiques : composants résistants à la chaleur pour réacteurs et échangeurs de chaleur ;
  • • Revêtement sous vide : comme cibles NiCr pour le sputtering magnétron.
Cr20Ni80 wires
NiCr8020 resistance wire
Cr30Ni70 wires
Principales propriétés et caractéristiques des matériaux nickel-chrome et nickel-chrome-fer

(Faites glisser l'écran pour voir le tableau complet)

Nom de l'alliage

Propriétés
 Cr20Ni80 Cr30Ni70 Cr15Ni60 Cr20Ni35 Cr20Ni30
Principaux
Composants
Chimiques		 Ni Remainder Remainder 55.0-61.0 34.0-37.0 30.0-34.0
Cr 20.0-23.0 28.0-31.0 15.0-18.0 18.0-21.0 18.0-21.0
Fe ≤1.0 ≤1.0 Remainder Remainder Remainder
Température de fonctionnement maximale 1200 1250 1150 1100 1100
Résistivité 20ºC (μΩ·m) 1.09±0.05 1.18±0.05 1.12±0.05 1.04±0.05 1.04±0.05
Densité(g/cm3) 8.40 8.10 8.20 7.90 7.90
Coefficient de conductivité thermique
(20ºC) (W/m·K)		 15 14 13 13 13
Coefficient de dilatation linéaire
(20ºC ~ 1000ºC) (α×10-6/ºC)		 18.0 17.0 17.0 19.0 19.0
Point de fusion(ºC) 1400 1380 1390 1390 1390
Résistance à la traction(Rm/MPa) ≥650 ≥650 ≥600 ≥600 ≥600
Allongement à la rupture (A/%) ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20
Test de vie accéléré(Hours/ºC) ≥80/1200 ≥50/1250 ≥80/1150 ≥80/1100 ≥50/1100
Microstructure Austénite Austénite Austénite Austénite Austénite
Magnétisme Non magnétique Non magnétique Weak magnetic Non magnétique Non magnétique
Le facteur de correction de température pour les alliages de nickel-chrome et de nickel-chrome-fer

Temp(ºC)

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

Cr20Ni80

1

1.006

1.012

1.018

1.025

1.026

1.018

1.01

1.008

1.01

1.014

1.021

1.025

Cr30Ni70

1

1.007

1.016

1.028

1.038

1.044

1.036

1.03

1.028

1.029

1.033

1.037

1.043

Cr15Ni60

1

1.011

1.024

1.038

1.052

1.064

1.069

1.073

1.078

1.088

1.095

1.109

Cr20Ni35

1

1.029

1.061

1.09

1.115

1.139

1.157

1.173

1.188

1.208

1.219

1.228

Cr20Ni30

1

1.023

1.052

1.079

1.103

1.125

1.141

1.158

1.173

1.187

1.201

1.214

1.226
– Pour obtenir la résistance à la température de fonctionnement, multipliez par le facteur dans le tableau ci-dessus.