철-크롬-알루미늄 저항 합금
- 철-크롬-알루미늄(FeCrAl) 전기 가열 합금은 주로 철, 크롬, 알루미늄으로 구성된 고온 전기 가열 재료로, 산업 및 민간 난방 장비에 널리 사용됩니다. 그 핵심 특징과 특성은 다음과 같습니다:
- • 높은 전기 저항률: 실온 저항률은 1.23–1.53 μΩ·m로, 니크롬 합금보다 높아 재료를 절약하고 가열 효율을 향상시키는 데 도움을 줍니다.
- • 우수한 고온 산화 저항성: 표면은 조밀한 Al₂O₃ 산화막을 형성하며, 최대 사용 온도는 등급에 따라 1300–1400°C입니다.
- • 낮은 밀도: 약 7.10–7.40 g/cm³, 니크롬 합금보다 가벼워 같은 크기의 부품에 대한 무게 감소가 가능하다.
- • 저비용: 니켈 함량이 거의 없어 원료 비용이 니크롬 합금보다 훨씬 저렴합니다.
- • 우수한 황 저항성: 니크롬 합금에 비해 황 함유 대기에서 우수한 부식 저항성을 보입니다.
- • 비자기의 고온: 자기의 특성은 >600°C까지 유지됩니다; 저온 사용 시 자기 효과에 주의를 기울여야 합니다.
- 제한:
- • 상온에서의 높은 취성: 단단하고 취성스러운 질감으로, 냉간 굽힘이나 충격에 적합하지 않음; 가공 전에 300–500°C까지 예열해야 합니다.
- • 낮은 고온 강도: 소성은 온도 상승에 따라 증가하며, 변형과 붕괴가 일어나기 쉬워 적절한 지지가 필요합니다.
- • 475°C 취성: ~475°C 정도의 장기간 노출은 상 변환으로 인해 인성이 감소할 수 있습니다.
- • 대기 제한: 질소, 염소, 할로겐 함유 대기에는 적합하지 않음; 황 함유 연소 대기에서 니크롬 합금보다 성능이 우수함.
- • 높은 용접 요구사항: 불활성 가스 보호가 적용된 아르곤 아크 용접(TIG)이 필요하며; 취성을 제거하기 위해 800°C의 용접 후 어닐링이 권장됩니다.
- 일반적인 응용 필드:
- • 산업 난방: 세라믹 가마, 유리 용융, 야금 전기로, 석유화학 분해 용광로(≤1400°C).
- • 가전제품: 전기 오븐, 전기 다리미, 히터(적외선 방사선은 효율을 30% 향상시킬 수 있음).
- • 특수 장비: 자동차 배기 정제, 고효율 가스 연소, 고온 여과 재료(예: FeCrAl 메쉬)
철-크롬-알루미늄(FeCrAl) 고저항 합금 재료의 주요 특성 및 특징
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합금 이름 특성
|
1Cr13Al4 | 0Cr25Al5 | 0Cr20Al6RE | 0Cr23Al5 | 0Cr20Al3 | 0Cr21Al6Nb | 0Cr24Al6RE | 0Cr27Al7Mo2 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
주요
화학 성분 |
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 | 적절한 | 적절한 | 0.04-1.0 | 적절한 | 적절한 | 적절한 | 0.04-1.0 | 적절한 | |
| Fe | 나머지 | 나머지 | 나머지 | 나머지 | 나머지 | 나머지 | 나머지 | 나머지 | |
| 기타 | Nb0.5 | Mo1.8-2.2 | |||||||
| 최대 작동 온도 | 950 | 1300 | 1300 | 1300 | 1100 | 1350 | 1400 | 1400 | |
| 저항률 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 | |
| 밀도 (g/cm 3 ) | 7.40 | 7.10 | 7.20 | 7.25 | 7.35 | 7.10 | 7.1 | 7.10 | |
|
열전도율 계수
(20ºC) (W/m·K) |
15 | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 | |
|
평균 선팽창 계수
(20~1000ºC)(α×10 -6 /ºC) |
15.4 | 15.0 | 14.0 | 15.0 | 13.5 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | |
| 융점(ºC) | 1450 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1510 | 1520 | 1520 | |
| 인장 강도(R m /MPa) | ≥580 | ≥600 | ≥600 | ≥600 | ≥580 | ≥650 | ≥680 | ≥680 | |
| 단면 연장율 (A/%) | ≥12 | ≥12 | ≥12 | ≥12 | ≥12 | ≥10 | ≥10 | ≥10 | |
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가속 수명 시험
(Hours/ºC) |
-- | ≥80/1300 | ≥80/1300 | ≥80/1300 | ≥80/1250 | ≥50/1350 | ≥80/1350 | ≥50/1350 | |
| 미세 구조 | 페라이트 | 페라이트 | 페라이트 | 페라이트 | 페라이트 | 페라이트 | 페라이트 | 페라이트 | |
| 자기적 특성 | 자기의 | 자기의 | 자기의 | 자기의 | 자기의 | 자기의 | 자기의 | 자기의 | |
철-크롬-알루미늄 합금의 온도 보정 계수
| 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 |
| – 작동 온도에서의 저항을 얻으려면 위 표의 계수를 곱하십시오. | |||||||||||||