Materiali in lega utilizzati nella fabbricazione di elementi riscaldanti elettrici. Quando una corrente elettrica viene fatta passare attraverso l'elemento di lega, si produce l'effetto Joule che converte l'energia elettrica in energia termica.
I prodotti in lega di resistenza elettrica vengono generalmente trasformati in barre, fili, vergelle in bobine e nastri e possono anche essere trasformati in tubi e pezzi fusi in base a requisiti speciali.
I requisiti prestazionali della lega di resistenza elettrica: ① Dovrebbe avere una buona resistenza all'ossidazione (o resistenza alla corrosione dell'atmosfera media) e una sufficiente resistenza allo scorrimento ad alta temperatura. ② Dovrebbe avere un'elevata resistività, il coefficiente di temperatura della resistività dovrebbe essere il più basso possibile e può sopportare una corrente elevata. ③ Dovrebbe avere buone prestazioni del processo di produzione metallurgica e prestazioni del processo di produzione.
Nel 1906, la britannica Marsh (ALMarsh) sviluppò una lega di resistenza elettrica al nichel-cromo Cr20Ni80, la statunitense FBLounsberry (FBLounsberry) nel 1929, l'Unione Sovietica Kornilov (И.И.корнилов) e altri studiarono il ferro nel 1934. Le proprietà fisiche di leghe Fe-Cr-Al con Al2~6% e Cr7~13% aggiunti alla lega. Su questa base vengono realizzate leghe per resistenze elettriche di tipo Fe-Cr-Al. La Cina ha prodotto i due tipi di leghe per resistenza elettrica sopra menzionati nel 1949. Negli anni '70, sono stati prodotti e applicati più di 30 gradi di leghe per resistenza elettrica in vari paesi, ma solo pochi gradi sono stati prodotti in grandi quantità e ampiamente utilizzati.
Tipi di leghe di resistenza elettrica Le leghe di resistenza elettrica di tipo Ni-Cr-(Fe) sono basate su nichel o ferro, generalmente contenenti Cr15-31% e Ni29-80%, che mostrano una struttura austenitica. Ad esempio, Cr20Ni30, Cr20Ni80, Cr30Ni70, ecc., la temperatura massima di esercizio può raggiungere 950, 1100, 1200 gradi in sequenza. Le proprietà possono essere migliorate aggiungendo oligoelementi come Ca, Ce, Zr, Ti e Si alla lega. Le caratteristiche di questo tipo di lega sono che la pellicola protettiva superficiale è formata da ossido di cromo (Cr2O3), che ha una forte resistenza alla corrosione, resistenza alle alte temperature e buone prestazioni di formatura e saldatura. Lo svantaggio è che il prezzo è elevato e non è adatto per l'uso in un'atmosfera contenente zolfo.
Le leghe di resistenza elettrica di tipo Fe-Cr-Al sono basate sul ferro, contenenti 12-30% Cr, 4-8% Al, rapporto appropriato di Cr e Al e aggiungendo oligoelementi come La, Ce, Y, ecc., per ottenere elevate prestazioni delle leghe di resistenza elettrica. Ad esempio, Cr17Al5, Cr25Al5, Cr28Al8Ti, ecc., la temperatura massima di esercizio può raggiungere 1050, 1200, 1300 gradi a turno. Questo tipo di lega è una struttura di ferrite, con zone di fragilità a circa 450 gradi C e 700 gradi C, rispettivamente. Quando utilizzato per lungo tempo ad alta temperatura, i grani vengono facilmente ingrossati, quindi la resistenza allo scorrimento ad alta temperatura e la tenacità a temperatura ambiente sono basse, ma la resistività è elevata. , buona resistenza all'ossidazione ed economica, quindi è ampiamente utilizzata.
Il processo di produzione della fusione di leghe con resistenza elettrica dovrebbe basarsi sulla composizione chimica della lega, in particolare carbonio, fosforo, zolfo e oligoelementi aggiunti per migliorare le prestazioni della lega e i requisiti di purezza della lega, utilizzando forno elettrico ad arco, vuoto forno ad induzione e rifusione di scorie elettriche, ecc. metodo di fusione. Al fine di migliorare le prestazioni di lavorazione della lega, la disossidazione dovrebbe essere rafforzata durante il processo di fusione per prevenire l'ossidazione secondaria durante la fusione del lingotto e per ridurre la segregazione e la struttura cristallina colonnare grossolana.
La lavorazione plastica a caldo delle leghe di tipo Ni-Cr-(Fe) dovrebbe evitare il riscaldamento in un'atmosfera contenente zolfo per impedire la formazione di solfuro di nichel a basso punto di fusione e causare crepe superficiali nel pezzo. La lavorabilità plastica a freddo della lega è buona. Dopo ogni trattamento di ricottura e ammorbidimento, la velocità di deformazione della lavorazione a freddo può raggiungere il 60-80%.
Le leghe di tipo Fe-Cr-Al dovrebbero evitare che la temperatura di riscaldamento sia troppo elevata e che il tempo di riscaldamento sia troppo lungo durante il processo di lavorazione a caldo per evitare l'ingrossamento del grano. La temperatura finale della lavorazione a caldo non è generalmente superiore a 850 gradi. Le proprietà di lavorazione a freddo di questo tipo di lega sono scarse, quindi il trattamento di ricottura di ricristallizzazione dovrebbe essere eseguito in tempo durante il processo di lavorazione a freddo e dovrebbe essere adottato il processo di deformazione uniforme e la lubrificazione dovrebbe essere rafforzata.
