Rola różnych elementów w elektrycznym przewodzie grzejnym, przewodzie do pieca elektrycznego i taśmie oporowej

Elektryczny drut grzejny jest powszechnym elektrycznym materiałem grzewczym, który wykorzystuje charakterystykę rezystancji elementów metalowych do generowania ciepła. Aby poprawić wydajność drutu do pieca elektrycznego i uzyskać pewne specjalne właściwości, jest on celowo mieszany z różnymi składnikami pierwiastkowymi podczas procesu wytapiania i dlatego jest często określany jako stop do ogrzewania elektrycznego.
Powszechnie stosowane materiały na druty do pieców elektrycznych można zasadniczo podzielić na dwa rodzaje stopów: Ni Cr i Fe Cr Al. Szeroko stosowany jako elektryczny element grzejny do różnych pieców przemysłowych, pieców laboratoryjnych i sprzętu gospodarstwa domowego.
1. Elektryczny przewód grzejny serii NiCr jest oparty na niklu (lub żelazie) i zazwyczaj zawiera od 15 do 30 procent Cr i od 29 do 80 procent Ni, co ma strukturę austenityczną. Najwyższa temperatura robocza dla powszechnie stosowanego elektrycznego drutu grzejnego Cr20Ni80 wynosi 1200 stopni.
2. Taśma oporowa z serii Fe Cr Al jest oparta na żelazie i zazwyczaj zawiera od 12 do 30 procent Cr, od 4 do 8 procent Al, a pozostałą część stanowi Fe. Jest to struktura ferrytowa i może być używana do maksymalnej temperatury 1400 stopni.
Funkcje wspólnych elementów w elektrycznych przewodach grzejnych:
Chrom - poprawia odporność na utlenianie, utlenianie w wysokich temperaturach, siarkowanie oraz korozję wżerową i śródmiąższową drutów pieców elektrycznych.
Nikiel – zapewnia stabilność metalurgiczną, poprawia stabilność termiczną i spawalność, poprawia odporność korozyjną na kwasy redukujące i sodę kaustyczną oraz poprawia odporność drutu elektrycznego na korozję naprężeniową, zwłaszcza w środowisku chlorków i sody kaustycznej.
Żelazo — poprawia odporność elektrycznych drutów grzejnych na środowiska nawęglania o wysokiej temperaturze, zmniejsza koszty stopów i kontroluje rozszerzalność cieplną.
Aluminium - poprawia odporność drutów pieców elektrycznych na utlenianie w wysokich temperaturach i zwiększa utwardzanie starzeniowe.
Niob - w połączeniu z węglem zmniejsza korozję międzykrystaliczną spowodowaną wytrącaniem się węglika chromu podczas obróbki cieplnej, poprawia odporność na korozję wżerową i śródmiąższową.
Molibden - poprawia odporność korozyjną drutów grzejnych na kwasy redukujące, zwiększa odporność na korozję wżerową i śródmiąższową w roztworach wodnych zawierających chlorki oraz zwiększa wytrzymałość na wysokie temperatury.
Kobalt - zapewnia wytrzymałość na wysokie temperatury wzmocnioną drutami pieców elektrycznych, poprawia odporność na karbonizację i siarkowanie.
Miedź — poprawia odporność korozyjną taśm oporowych na działanie kwasów redukujących (zwłaszcza kwasu siarkowego i fluorowodorowego stosowanych w środowiskach niewentylowanych) i soli. Dodanie miedzi do stopów żelaza niklowo-chromowo-molibdenowego pomaga poprawić odporność na korozję kwasu fluorowodorowego, kwasu fosforowego i kwasu siarkowego.
Tytan - w połączeniu z węglem zmniejsza korozję międzykrystaliczną spowodowaną wytrącaniem się węglika chromu podczas obróbki cieplnej, poprawia działanie wzmacniające starzenie pasm odpornościowych oraz poprawia wytrzymałość na wysokie temperatury.
Wolfram — poprawia odporność na kwasy redukujące i miejscową korozję, zwiększa wytrzymałość pasma oporu i spawalność.
Azot - Poprawia stabilność metalurgiczną, poprawia odporność na korozję wżerową i śródmiąższową oraz zwiększa wytrzymałość.