Сравнение сплавов: Нихром основа никель (Ni) и фехраль основа железо (Fe)

---

---

---

 

 

Фехраль и нихром: сопоставление сплавов

 

Сплавы фехраль и нихром достаточно похожи, но по мнению многих мастеров, предпочтению следует отдать нихрому. Фехраль и нихром относятся к группе прецизионных сплавов, то есть обладают точно определенными показателями. Хоть и один, и другой из вышеуказанных сплавов имеет значительную ценность для промышленности в силу свойственных ему качеств, имеются отличия, влияющие на «выполнение» поставленных перед ними задач.

Так, к примеру, фехраль считается хрупче, чем нихром, поскольку в его составе отсутствует никель (Ni), который имеет свойство повышать прочность и живучесть сплава в часах.

 

Фехраль – сплав железа, хрома и алюминия

 

Фехраль – прецизионный сплав на основе железа (Fe). В его составе также присутствует хром (Cr) и алюминий (Al). Кроме того, в незначительной процентной доле присутствуют и некоторые другие элементы.

Данный сплав может иметь несколько видоизмененных составов и, соответственно, марок. Самыми распространенными являются фехраль Х23Ю5Т, Х27Ю5Т, а также Х15Ю5.

Как было сказано ранее, самым весомым компонентом является железо (Fe). Оно составляет около 70 % в Х23Ю5Т и 66 % в Х27Ю5Т.

Цена фехраля ниже, чем нихрома, именно за счет высокого содержания железа. Элемент (Fe) ухудшает некоторые характеристики сплава.

Следующим компонентом является хром (Cr). Его содержание 23-25 % и 27-28 % соответственно.

Алюминий (Al) в Х23Ю5Т и Х27Ю5Т содержится практически в равных количествах – от 5 % до 6 %.

Марка фехраля Х15Ю5 отличается повышенным содержанием железа (Fe), близко 80 % и уменьшеным содержанием хрома (Cr) – от 13 % до 15 %.

Благодаря этому сплав обретает прочность, но не настолько большую, как у нихрома. Процентная доля алюминия сильно не отличается от других марок, он составляет не более 6%, не менее 4 %.

Во всех марках фехраля также содержится никель (Ni), титан (Ti), кремний (Si), марганец (Mn) и углерод (C). Их доля составляет до 1 %. А также в совсем малых количествах содержится кальций (Ca), церий (Ce), фосфор (P) и сера (S).

 

Плюсы и минусы фехраля

 

Представленный сплав, основными компонентами которого являются железо, хром и алюминий, имеет свои достоинства и недостатки.

 

Достоинства:

• низкая электропроводимость;
• дешевле, чем нихром;
• имеет высокую рабочую температуру (до 1400 °С);
• хорошая жаростойкость.

Недостатки:

• слишком хрупкий и недолговечный;
• сильно магнититься (вызвано большим содержанием железа);
• подвержен окислению;
• навивка возможно только в нагретом состоянии.

 

Нихром – сила никеля

 

Нихром также входит в группу прецизионных сплавов. В основном состоит из никеля (Ni), а также из хрома (Cr).

Примерная процентная доля каждого элемента в данном сплаве: никеля (Ni) 55-80 %, хрома (Cr) 15-23 %, марганца (Мn) не более 2 %. Также совсем малую процентную часть занимают кремний (Si), титан (Ti), алюминий (Al) и углерод (C), еще меньшее количество содержится фосфора (P) и серы (S).

Нихром тоже имеет несколько марок, в зависимости от изменений состава. Так, широко используются такие нихромовые марки как Х20Н80 или Х15Н60.

Под «Х» подразумевается хром, цифры сразу после этой буквы – процентная доля хрома, соответственно. Так точно «Н» – это процентное содержание никеля. А также есть марки с добавками циркония (Zr) – нихром Х20Н60-Н и Х15Н60-Н.

Кстати, в названии марки зачастую может скрываться способ создания сплава. К примеру, в названиях Нихром Х20Н80-ВИ и нихром Х15Н60-ВИ подразумевается, что ВИ – это вакуумно-индукционное изготовление сплава.

 

Плюсы и минусы нихрома

 

Достоинства сплава:

• низкая электропроводимость;
• не магнитен, в отличии от фехраля;
• устойчив к деформации;
• имеет отличные механические свойства;

• жаростойкий.
• предельная рабочая температура до 1100-1400 °С

Недостатки сплава:

• достаточно высокая стоимость.

Фехраль и нихром: физические свойства

 

Представленные сплавы имеют специфические физические качества. Плотность фехраля составляет 7,2 г/см3, нихрома - 8,4 г/см3.

Удельное сопротивление равно 1,2-1,3 мкОм·м и 1,0-1,1 мкОм·м соответственно.

Фехраль ферромагнитен, а нихром немагнитен. 

Удельная теплоемкость фехраля 0,48 °С, а нихрома 0,44 - 0,46 °С. Твердость составляет 200-250 единиц и 140-150 единиц соответственно.

Предельная температура плавления фехраля – 1500 °С, нихрома – 1400 °С.

 

 

История сплавов

 

Название «фехраль» сложено из названий главных элементов, входящих в его состав: Ферум (железо) (Fe) – "фе", Хром (Cr) – "хр", Алюминий (Al) – "аль". Название сплава «нихром» также сложено из названий его основных компонентов: Никель (Ni) – "ни", хром (Cr) – "хр", Марганец (Mn) – "ом".

Первая марка нихрома была разработана в 1905 году А. Маршем – работником американской компании Driver-Harris Company в Соединенных Штатах Америки.

 

Стойкость к окислению

 

Благодаря никелевому составу нихром практически не подвергается окислению. В промежуток нагрева на поверхности нихромовой части образуется тонкая, но защитная пленка (из оксида хрома), что довольно-таки сильно увеличивает стойкость сплава в более жестких условиях.

В свою очередь, фехраль будет подвержен окислению гораздо сильнее, поскольку главным компонентом сплава является железо. На поверхности фехралевого сплава при окислении образуется более массивная оксидная пленка высокой плотности. Эта пленка появляется гораздо быстрее на фехрале, чем на нихроме.

Твердость и пластичность в обычных условиях

 

Более высокая пластичность свойственна нихрому. Данный показатель у сплава в процентах примерно равняется 20, но это может зависеть еще и от маркировки.

Фехраль имеет пластичность, которая примерно равна 16 %, но это у марки Х15Ю5. А вот сплав с маркировкой Х23Ю5Т имеет еще меньшую пластичность – 10 %.

Но фехраль более прочен, поскольку в его составе большое количество хрома. Это не позволяет ему быть таким же пластичным, как и нихром.

Фехраль более ломок, так как содержит большой процент хрома.

Навивка фехраля доступна только при высокой температуре (от 300 °С), а нихром можно навить в спираль и при обычной комнатной температуре.

 

Сфера применения фехраля и нихрома

 

Нихром считается очень даже прочным сплавом. Это сыграло большую роль для изготовления разного диаметра спиралей и проволок. А также из нихрома изготавливают прутки, нихромовые нити, ленты, листы, полосы.

Благодаря высокой жаростойкости, допустимо использовать нихромовые сплавы в производстве нагревательных приборов.

Нихром сохраняет свои ключевые физические свойства даже при сильных колебаниях температуры, что дает возможность применять сплав достаточно широко.

Из нихрома и фехраля изготовляют трубчатые элементы нагревания. Работать с этими сплавами можно при предельной температуре 1400 °С и 1500 °С соответственно. Поэтому эти сплавы можно применять при производстве элементов реостатов и проволочных резисторов.

Фехраль и нихром применяют в похожих сферах, несмотря на их разный состав и отличительные характеристики.

 

Когда цена определяет качество

 

Если сравнивать в цене фехраль и нихром, то значительно дешевле окажется фехраль. Это связано с тем, что основным составляющим фехраля является железо, а нихрома – никель.

По своей стоимости само железо гораздо дешевле, чем никель. От этого и разная цена готовых сплавов. Но приборы и заготовки где основа железо быстрее износятся, ибо количество включений/ выключений у приборов из фехраля гораздо меньше, чем у нихрома.

И если сравнивать непрерывную работу, то фехраль послужит, конечно же, меньше.

Поэтому при покупке сплавов с высоким электрическим сопротивлением, в первую очередь необходимо обращать внимание на его физические и химические качества, а не на цену.

Также следует ориентироваться на личные потребности и будущую сферу применения того или иного сплава.

 

 

Наши специалисты готовы изготовить электрические спирали из сплава нихром. В наличии всегда есть нихромовая проволока и лента Х20Н80, Х15Н60. Закажите нихром у нас в компании ПАРТАЛ с доставкой по России