нихром фехраль спирали

О сплавах нихром и фехраль

Нихром и фехраль используются мной для навивки нагревательных спиралей. Потому все ниже описанное касается моего ограниченного опыта с проволокой и спиралями. Нихром — это смесь никеля и хрома (с железом или без). Фехраль — FeCrAl, железо-хром-алюминиевый сплав. Российский ГОСТ 12776.90 описывает 4 сорта фехрали и 5 сортов нихрома. Один случайно найденный китайский производитель поставляет 5 сортов нихрома и 7 сортов фехрали. Кроме этого, на российском рынке есть несколько оригинальных названий фехрали, не описанных в ГОСТе — Мегапир, суперфехраль и подобное. Есть европейский Kanthal (кантал) — 8 сортов фехрали и 8 сортов нихрома. Resistohm -еще сколько-то повторений сортов  Впору запутаться.
Реалии сегодняшнего дня таковы, что в моем городе металл этих сплавов продается чаще китайский, чем любой другой. А европейский фехраль стоит как китайский нихром.

Различия между нихромом и фехралью проистекает из свойств и состава:

  • нихром не ржавеет и не магнитится. Фехраль и ржавеет, и магнитится.
  • Нихром после нагрева сохраняет пластичность, фехраль становится хрупкой
  • нихром при высокой температуре раньше начинает терять форму, чем фехраль ввиду более низкой температуры плавления у нихрома.
  • я слышал, что нихром и фехраль отличаются по своему поведению в различных средах (вакууме, окислительной, восстановительной и т.п. атмосферах), но в своем опыте с этим не сталкивался. В частности упоминалось быстрое разрушение нихрома серой.
  • Нихром работает до 1100С, фехраль — до 1250С.

Фехраль

Фехраль, ввиду своей хрупкости, более требовательна к качеству изготовления, и потому есть чужое мнение, что отечественная фехраль более подвержена образованию микротрещин при навивке в спирали. Особенно это должно проявляться на больших диаметрах проволоки.

Х15Ю5 — самый легкоплавкий, до 950 градусов при 2мм диаметра проволоки.

Х21Ю5 — легкоплавкий сорт описанный в советском/российском ГОСТе для работы до 1000С.

Х23Ю5Т — самый ходовой сорт, в диаметре до 1мм хорошо работает на температуре до 1100С. в более толстых диаметрах применяется кратковременно до 1250.

Х27Ю5 и Х27Ю5Т мною не найдены в продаже.

Далее начинается путаница из названий улучшенных сортов с европейским и китайским происхождением. Фехрали с лигирующей добавкой более живучие на температурах 1200-1400С. Это европейский Kanthal A1, китайский GS SY (Суперфехраль) и русское обозначение Х23Ю5Т-Н-Ви. Концерн Kanthal утверждает, что их фехраль A1 может применяться до 1340С. Поставщики китайской фехрали утверждают, что GS SY качественно ничем не отличается от Х23Ю5Т. С недавнего времени концерн Kanthal переменил свое мнение и утверждает применимость сплава А1 вплоть до 1400°С, а их новый сплав Kanthal APM — до 1425°С.

Остальные варианты канталов (Kanthal AF, D и пр) и китайских фехралей (еврофехраль GS-T, GS-23-5) — это просто качественная фехраль для рабочей температуры до 1100-1250С.

Температура плавления разных сортов фехрали около 1500°С. Температуры применения ниже, а на сколько ниже — зависит от условий эксплуатации и состава (композиции) сплава. ГОСТ косвенно утверждает, температура эксплуатации фехралей 1250С, наличие лигирующей добавки (GS-SY, Kanthal A1) — до 1350°С.

С сортами закончил.

Есть мнение, что навивка больших диаметров фехрали требует нагрева до 300-400 С. Я склонен поддержать это мнение, хотя сам на практике толстую проволоку не навивал. От нагрева алюминий в составе фехрали размягчается, и сплав не трескается. Мне известен способ нагрева проволоки с применением сварочного трансформатора/инвертора. навивая проволоку на «заземленую» стальную трубу и фиксируя анод на наматываемой проволоке. Степень нагрева регулируется длиной проволоки от анода до заземления. Так же мне известен чужой успешный опыт навивки фехрали неизвестного происхождения толщиной до 4мм без нагрева.

Сорт фехрали определяется измерением сопротивления 1 метра проволоки. Иногда удобно отмотать 10 метров и замерить сопротивление. Таблицы удельного сопротивления для ГОСТовских сортов опубликованы в самом ГОСТе 12766.90. Для прочих сортов таблицы мною не найдены.

Нихром.

По советской маркировке Х20Н80 «двойной», либо Х15Н60 «тройной». Не ржавеет. Металл более мягкий и пластичный, чем фехраль. Легче наматывается в спирали. Нагреватели из этого сплава не ломкие, не хрупкие, поддаются кустарному ремонту скруткой перегоревшего участка.

ГОСТ рекомендует применять Х15Н60 для сопротивлений, а Х20Н80 — для нагревательных элементов.
Существует китайский улучшенный сорт нихрома GS 40 (по-русски это Х20Н30СЮ-Н-ВИ) — вероятно использована лигирующая добавка для улучшения стойкости на высокой температуре. У концерна Kanthal в ассортименте тоже присутствует несколько разных вариантом нихрома.

2018 год. Санкт-Петербург

Добавить комментарий