
镍铬电热合金
- 镍铬(NiCr)电热合金是一种高电阻加热材料,主要由镍(Ni)和铬(Cr)组成,广泛应用于电加热元件。其主要特性和性能如下:
- • 高电阻率:电阻率通常在1.04至1.18 μΩ·m(20℃)之间,适合高效电-热转换。
- • 高使用温度:最高使用温度可达1100–1250℃(例如,Cr20Ni80可达1200℃,一些优化等级可达1250℃)。
- • 优异的抗氧化性:表面形成致密的Cr₂O₃氧化层,有效防止进一步氧化。
- • 良好的高温强度和塑性:高温下耐变形,长期使用后不易脆化,便于维护和再加工。
- • 无磁性:适用于低温或对磁场敏感的精密设备。
- • 低电阻温度系数:确保电阻随温度变化相对稳定,适用于精密温控应用。
- • 良好的加工性和焊接性:可拉制成丝,轧制成带,并支持多种连接方式,如电弧焊和气焊。
- 与其他加热合金的优缺点比较:
- • 优于铁铬铝合金(FeCrAl):
- o 更高的高温强度和蠕变抗性;
- o 长期使用后保持塑性,不易脆断;
- o 无磁性(FeCrAl在>600℃以下磁性明显);
- o 更好的耐腐蚀性(除硫环境外)。
- • 不及铁铬铝合金:
- o 成本较高(因含镍);
- o 电阻率略低;
-
o 易在含硫还原性气氛中腐蚀。

- 典型应用:
- • 家用电器:电烤箱、电水壶、风扇加热器等的加热元件;
- • 工业电炉:电阻丝、加热管、热处理炉;
- • 航空航天:燃气涡轮叶片、高温传感器;
- • 化工设备:反应器和换热器的耐高温部件;
- • 真空涂膜:作为 NiCr 靶材用于磁控溅射。

镍铬和镍铬铁电热合金材料的主要性能和特点:
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合金牌号 属性
|
Cr20Ni80 | Cr30Ni70 | Cr15Ni60 | Cr20Ni35 | Cr20Ni30 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 主要 化学 成分 |
Ni | 余量 | 余量 | 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 | 余量 | 余量 | 余量 | |
| 最高工作温度 | 1200 | 1250 | 1150 | 1100 | 1100 | |
| 电阻率 20ºC (μΩ·m) | 1.09±0.05 | 1.18±0.05 | 1.12±0.05 | 1.04±0.05 | 1.04±0.05 | |
| 密度(g/cm3) | 8.40 | 8.10 | 8.20 | 7.90 | 7.90 | |
| 导热系数 (20ºC) (W/m·K) |
15 | 14 | 13 | 13 | 13 | |
| 平均线膨胀系数 (20ºC ~ 1000ºC) (α×10-6/ºC) |
18.0 | 17.0 | 17.0 | 19.0 | 19.0 | |
| 熔点(ºC) | 1400 | 1380 | 1390 | 1390 | 1390 | |
| 抗拉强度(Rm/MPa) | ≥650 | ≥650 | ≥600 | ≥600 | ≥600 | |
| 断后伸长率 (A/%) | ≥20 | ≥20 | ≥20 | ≥20 | ≥20 | |
| 快速寿命测试(Hours/ºC) | ≥80/1200 | ≥50/1250 | ≥80/1150 | ≥80/1100 | ≥50/1100 | |
| 显微结构 | 奥氏体 | 奥氏体 | 奥氏体 | 奥氏体 | 奥氏体 | |
| 磁性 | 非磁性 | 非磁性 | 弱磁性 | 非磁性 | 非磁性 | |
镍铬和镍铬铁合金的电阻温度校正系数
|
温度(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 |
| – 要获得工作温度下的电阻,请乘以上表中的系数。 | |||||||||||||

