La vie moderne est impossible à imaginer sans une grande variété d'appareils électriques. Pour beaucoup d'entre eux, la spirale nichrome est le détail principal - le "cœur" du mécanisme. Le fonctionnement des appareils électroniques, des machines-outils, des outils électriques utilisés dans la vie quotidienne et dans la production à grande échelle dépend directement du fil avec l'alliage d'origine.
Description
En 1905, le scientifique américain Albert Marsh a eu l'idée de combiner le chrome et le nickel. La formule brevetée était de 20 % de chrome et de 80 % de nickel. L'alliage a été nommé nichrome. Initialement, il n'y avait pas d'alliage maître (éléments réfractaires) dans le mélange et c'était un alliage à deux composants. Aujourd'hui, vous pouvez trouver des options avec une teneur en nickel de 55% et du chrome à partir de 15%. Les impuretés sont: fer, silicium, manganèse, aluminium, titane, molybdène, silicium. Il existe plus de dix "recettes" du métal qui relèvent de la désignation nichrome.
La spirale de nichrome, ayant une résistivité exceptionnellement élevée, est devenue indispensablecomposant dans de nombreux outils et dispositifs. Il est capable de résister à l'oxydation à haute température dans des conditions normales et agressives. L'alliage possède cette propriété en raison de la présence de chrome, qui forme un film d'oxyde protecteur à la surface du produit. Elle peint également l'alliage dans une couleur sombre. Si vous enlevez (mécaniquement) la couche oxydée, la teinte passera au gris blanchâtre.
L'alliage à deux composants n'a pas de caractéristiques magnétiques, les modifications à plusieurs composants peuvent avoir des performances affaiblies. La spirale nichrome se caractérise par sa rigidité et sa bonne ductilité. Le fil est délivré avec différentes sections de 0, 01 à 10 mm. Caractéristiques principales:
- résistivité électrique - 1100-1400 Ohm`m;
- point de fusion jusqu'à 1400 degrés (plage de travail - 800-1100 degrés Celsius);
- densité - 8200-8500 kg/m3;
- force - 650-700 MPa.
Les propriétés des matériaux répondent aux exigences technologiques les plus élevées.
Avantages
La demande élevée et constante de composants en nichrome est due aux qualités étonnantes de l'alliage:
- ne se corrode pas;
- a un poids léger;
- facile à traiter (estampage et soudage faciles);
- haute résistance à la chaleur;
- solide et flexible à la fois;
- est très résistant aux environnements agressifs;
- a une longue durée de vie.
Un autre élément importantl'avantage est la résistance accrue au courant électrique. En pratique, cet indicateur vous permet d'obtenir plus de chaleur avec une plus petite quantité de nichrome (la longueur de la spirale de nichrome est plus courte) qu'avec, par exemple, un élément en acier. À son tour, une plus petite quantité de métal vous permet de réduire le poids et la taille de l'ensemble de l'appareil. L'avantage le plus important du nichrome est la combinaison de tous les indicateurs ci-dessus dans un seul matériau.
Variétés
La spirale en nichrome peut être constituée de diverses modifications de l'alliage et être de différentes épaisseurs. Les timbres diffèrent dans leur composition et sont (conditionnellement) divisés en trois groupes principaux:
- Pour les résistances: Х20Н80 (20 % de chrome, 80 % de nickel); Kh20N73YuM-VI (20 % de chrome, 73 % de nickel, 3 % d'aluminium, 1,5 % de molybdène, jusqu'à 0,3 % de manganèse, jusqu'à 0,05 % de titane, 2 % de fer, jusqu'à 0,05 % de carbone, fondu par induction sous vide).
- Pour une utilisation en dessous de 900 degrés.
- Pour éléments chauffants à résistance accrue aux hautes températures: KhN70YU-N (27 % de chrome, 70 % de nickel, 3 % d'aluminium, jusqu'à 0,3 % de manganèse, jusqu'à 0,03 % de césium, jusqu'à 0,1 % de baryum, jusqu'à jusqu'à 1,5 % de fer, jusqu'à 0,1 % de carbone).
Les propriétés de l'alliage dépendent des proportions de ses composants. Une grande quantité de chrome empêche l'oxydation.
Champ d'application
Le fil nichrome est l'un des matériaux les plus demandés sur le marché des produits électriques. Une spirale faite de cet alliage est utilisée dans de nombreux modèles de radiateurs électriques. A la maison, les artisans l'utilisentpour:
- machine à bois;
- fours à poterie maison;
- dispositifs pour le chauffage rapide de certains métaux dans la forge;
- fabrication des structures de chauffage les plus simples ("chèvres");
- machines à souder maison.
L'utilisation industrielle du nichrome dans les appareils électroménagers est large: sèche-cheveux, fers à repasser, radiateurs, fers à souder, cuisinières électriques, etc. Un fil de grande section est utilisé pour les unités de soudage automatiques. Un tel alliage peut être trouvé dans les équipements de laboratoire et l'ingénierie radio. Le nichrome est utilisé là où la résistance aux températures élevées et aux environnements agressifs est requise.
