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Ligas de Níquel-Cromo

  • Ligas elétricas de aquecimento de níquel-cromo (NiCr) são um tipo de material de aquecimento de alta resistência composto principalmente por níquel (Ni) e cromo (Cr), amplamente utilizado em elementos de aquecimento elétricos. Suas principais características e desempenho são os seguintes:
  • • Alta resistividade: A resistividade geralmente varia de 1,04 a 1,18 μΩ·m (20°C), tornando-a adequada para conversão eficiente de calor elétrico.
  • • Alta temperatura de operação: A temperatura máxima de operação pode chegar a 1100–1250°C (por exemplo, o Cr20Ni80 pode chegar a 1200°C, e algumas classificações otimizadas podem chegar a 1250°C).
  • • Excelente resistência à oxidação: Forma uma camada densa de óxido de Cr₂O₃ na superfície, prevenindo efetivamente a oxidação adicional.
  • • Boa resistência e plasticidade em altas temperaturas: Resistente à deformação em altas temperaturas, não propensa à fragilidez após uso prolongado, facilitando manutenção e reprocessamento.
  • • Não magnético: Adequado para equipamentos de baixa temperatura ou de precisão sensíveis a campos magnéticos.
  • • Coeficiente de resistência de baixa temperatura: Garante que a resistência permaneça relativamente estável com variações de temperatura, adequada para aplicações de controle preciso de temperatura.• Coeficiente de resistência de baixa temperatura: Garante que a resistência permaneça relativamente estável com variações de temperatura, adequada para aplicações precisas de controle de temperatura.
  • • Boa usinabilidade e soldabilidade: Pode ser puxado em fios, laminado em tiras e suporta vários métodos de conexão, como soldagem por arco e soldagem a gás.
  • Vantagens e desvantagens em comparação com outras ligas de aquecimento:
  • • Superior ao ferro-cromo-alumínio (FeCrAl):
  • o Maior resistência em altas temperaturas e aderência;
  • o Mantém a plasticidade após uso prolongado e é menos propenso a fraturas frágeis;
  • o Não magnético (FeCrAl é magnético abaixo de >600°C);
  • o Melhor resistência à corrosão (exceto em atmosferas contendo enxofre).
  • • Inferior ao ferro-cromo-alumínio:
  • o Custo mais alto (devido ao teor de níquel);
  • o Resistividade ligeiramente menor;
  • o Sucetível à corrosão em atmosferas redutoras contendo enxofre.
  • Aplicações típicas:
  • • Eletrodomésticos: elementos de aquecimento para fornos elétricos, chaleiras, aquecedores a ventoinha, etc.;
  • • Fornos elétricos industriais: fios de resistência, tubos de aquecimento, fornos de tratamento térmico;
  • • Aeroespacial: pás de turbina a gás, sensores de alta temperatura;
  • • Equipamentos químicos: Componentes resistentes ao calor para reatores e trocadores de calor;
  • • Revestimento a vácuo: Como alvos de NiCr para sputtering de magnetron.
Cr20Ni80 wires
NiCr8020 resistance wire
Cr30Ni70 wires
Principais Propriedades e Características do Material de Níquel-Cromo e Níquel-Cromo-Ferro

(Deslize a tela para ver a tabela completa)

Nome da Liga

Propriedades
 Cr20Ni80 Cr30Ni70 Cr15Ni60 Cr20Ni35 Cr20Ni30
Principais
Componentes
Químicos		 Ni Resto Resto 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 Resto Resto Resto
Temperatura máxima de operação 1200 1250 1150 1100 1100
Resistividade 20ºC (μΩ·m) 1.09±0.05 1.18±0.05 1.12±0.05 1.04±0.05 1.04±0.05
Densidade(g/cm3) 8.40 8.10 8.20 7.90 7.90
Coeficiente de condutividade térmica
(20ºC) (W/m·K)		 15 14 13 13 13
Coefficient of linear expansion
(20ºC ~ 1000ºC) (α×10-6/ºC)		 18.0 17.0 17.0 19.0 19.0
Ponto de fusão aproximado(ºC) 1400 1380 1390 1390 1390
Resistência à tração(Rm/MPa) ≥650 ≥650 ≥600 ≥600 ≥600
Alongamento após fratura (A/%) ≥20 ≥20 ≥20 ≥20 ≥20
Teste de vida acelerado(Hours/ºC) ≥80/1200 ≥50/1250 ≥80/1150 ≥80/1100 ≥50/1100
Microestrutura Austenita Austenita Austenita Austenita Austenita
Magnetismo Não magnético Não magnético Weak magnetic Não magnético Não magnético
O fator de correção de temperatura para ligas de Níquel-Cromo e Níquel-Cromo-Ferro

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
– Para obter resistência na temperatura de trabalho, multiplique pelo fator na tabela acima.