هیتر منتل
مرداد 2, 1404
المنت قهوه ساز
شهریور 5, 1404
معرفی انواع آلیاژهای به کار رفته در سیمهای المنت کنتال
این کتابچه شامل اطلاعات فنی و اطلاعات اولیه محصول برای مقاومت و آلیاژهای گرمایشی مقاومتی برای صنایع و صنعت لوازم خانگی است. ما دستورالعملهای طراحی، محاسبه و کاربرد را گنجاندهایم تا انتخاب آلیاژ مناسب و طراحی المنت مناسب آسانتر شود. آلیاژهای کانتال در طیف وسیعی برای کورههای صنعتی و به عنوان المنت و سیستمهای آماده نصب و به عنوان سیم دقیق در اندازههای بسیار کوچک تولید میشوند پارس المنت.
آلیاژهای گرمایش مقاومتی
آلیاژهای گرمایش مقاومتی را میتوان در دو گروه اصلی تقسیم بندی کرد آهن- کروم آلومینیوم (کنتال) و نیکل- کروم (نیکروتال) که به عنوان آلیاژهای پایه ای شناخته میشوند. برای کاربرد در دمای پایینتر، آلیاژهای پایه مس – نیکل و نیکل-آهن نیز استفاده میشوند تمام آلیاژهای مختلف در صفحات بعدی شرح داده شدهاند و همچنین مقایسهای از برخی از خواص آلیاژهای کانتال و نیکروتال ارائه شده است.
- آلیاژهای نیکل- آهن NiFe
- Nifethal 70 و Nifethal 52 تا دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد: آلیاژهایی با مقاومت ویژه پایین و ضریب مقاومت دمایی بالا هستند. ضریب دمایی مثبت به المنتهای گرمایشی اجازه میدهد تا با افزایش دما، توان را کاهش دهند. پارس المنت، کاربردهای معمول آنها در المنتهای لولهای دمای پایین با ویژگیهای خود تنظیم است.
- آلیاژهای فریتی (آهن- کروم- آلومینیوم) (FeCrAl): تا دمای ۱۴۲۵ درجه سانتیگراد Kanthal APM معمولاً در کاربردهای کورهای استفاده میشود.
- تا دمای ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد Kanthal A-1: معمولاً در کاربردهای کوره ای استفاده میشود
- تا دمای ۱۳۵۰ درجه سانتیگراد Kanthal A: برای لوازم خانگی استفاده میشود، جایی که مقاومت بالا و مقاومت در برابر اکسیداسیون خوب از اهمیت ویژهای برخوردار است.
- تا دمای ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد Kanthal AF: خواص استحکام حرارتی و اکسیداسیون بهبود یافتهای دارد و به ویژه در مواردی که خواص پایداری فرم خوب در ترکیب با دمای بالا مورد نیاز است، توصیه میشود.
- تا دمای ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد Kanthal AE: برای برآورده کردن نیازهای شدید در المنتهای واکنش سریع در اجاقهای صفحه شیشهای و بخاریهای لوله کوارتزی توسعه داده شده است. این آلیاژ در فنرهای با حلقه بزرگ به نسبت قطر سیم، پایداری فرم و طول عمر استثنایی دارد
- تا دمای ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد Kanthal D: عمدتاً در لوازم خانگی به کار میرود، مقاومت ویژه بالا و چگالی کم آن، همراه با مقاومت حرارتی بهتر نسبت به آلیاژهای آستنیتی، آن را برای اکثر کاربردها مناسب میکند.
- تا دمای ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد Alkrothal: معمولاً برای رئوستاتها، مقاومتهای ترمز و غیره استفاده میشود. همچنین به عنوان سیم گرمایشی برای دماهای پایینتر، مانند کابلهای گرمایشی، استفاده میشود.
آلیاژهای آستنیتی (نیکل- کروم و نیکل- کروم- آهن) (NiCr، NiCrFe)
- تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد Nikrothal 80
دارای بالاترین میزان نیکل است. به دلیل کارایی خوب و استحکام در دمای بالا، نیکروتال ۸۰ به طور گسترده برای کاربردهای دشوار در صنعت لوازم برقی استفاده میشود
- تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد Nikrothal TE
برای استفاده در المنتهای لولهای با غلاف فلزی که در دماهای بسیار بالا کار میکنند، توسعه داده شده است. خواص الکتریکی مناسب و محتوای نسبتا کم نیکل نیکروتال تی ای را به جایگزینی جذاب برای آلیاژهای با محتوای نیکل بالاتر، مانند نیکوتال ۸۰، تبدیل میکند.
- تا ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد نیکروتال Nikrothal 70
معمولا در کاربردهای کوره ای مورد استفاده قرار میگیرد.
- تا ۱۱۵۰ درجه سانتیگراد نیکروتال Nikrothal 60
مقاومت خوبی در برابر خوردگی، خواص اکسیداسیون خوب و پایداری فرمی بسیار خوبی دارد. مقاومت در برابر خوردگی به جز در اتمسفرهای حاوی گوگرد خوب است. کاربردهای معمول نیکروتال ۶۰ در المنتهای گرمایشی لولهای و به عنوان فنرهای معلق است
- تا ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد Nikrothal 40
به عنوان ماده المنت گرمایشی الکتریکی در لوازم خانگی و سایر تجهیزات گرمایش الکتریکی استفاده میشود
- تا ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد Nikrothal 20
بر اساس درخواست بر اساس حجم تولید خواهد شد
مزایای کانتال Kanthal
- حداکثر دمای بالاتر در هوا
Kanthal A-1 دارای حداکثر دمای ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد است؛ Nikrothal 80 حداکثر دمای ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد دارد.
- بار سطحی بالاتر
حداکثر دمای بالاتر و طول عمر بیشتر، امکان اعمال بار سطحی بالاتر بر روی المنتهای کانتال را فراهم میکند.
- مقاومت ویژه بالاتر
مقاومت ویژه بالاتر آلیاژهای کانتال امکان انتخاب مادهای با سطح مقطع بزرگتر را فراهم میکند که عمر المنت را بهبود میبخشد. این امر به ویژه برای سیمهای نازک اهمیت دارد. پارس المنت هنگامی که میتوان از سطح مقطع یکسان استفاده کرد، صرفهجویی قابل توجهی در وزن حاصل میشود. علاوه بر این، مقاومت ویژه آلیاژهای کانتال نسبت به آلیاژهای NiCr نیکل- کروم کمتر تحت تأثیر کار سرد و عملیات حرارتی قرار میگیرد.
- استحکام تسلیم بالاتر
استحکام تسلیم بالاتر آلیاژهای کانتال به معنای تغییر کمتر در سطح مقطع هنگام کلاف کردن سیمها است.
- عمر طولانیتر
المنتهای کانتال در صورت کارکرد در هوا با دمای یکسان، عمری ۲ تا ۴ برابر آلیاژهای نیکل-کرومNiCr دارند.
- خواص اکسیداسیون بهتر
اکسید آلومینیوم (Al2O3) تشکیل شده روی آلیاژهای کانتال چسبندگی بهتری دارد و بنابراین آلودگی کمتری ایجاد میکند. همچنین نسبت به اکسید کروم (Cr2O3) تشکیل شده روی آلیاژهای نیکل-کرومNiCr، مانع نفوذ بهتر، عایق الکتریکی بهتر و مقاومتر در برابر اتمسفرهای کربوریزه کننده است.
- چگالی کمتر
چگالی آلیاژهای کانتال کمتر از آلیاژهای نیکروتال است. این بدان معناست که میتوان تعداد بیشتری از المنتهای معادل را از مادهای با وزن یکسان ساخت.
- صرفهجویی در وزن با آلیاژهای کانتال
چگالی کمتر و مقاومت ویژه بالاتر آلیاژهای کانتال به این معنی است که برای یک توان معین، هنگام استفاده از کانتال به جای آلیاژهای نیکروتال، به ماده کمتری نیاز است. در تغییر از آلیاژهای NiCr نیکل- کروم به کانتال، یا میتوان قطر سیم را در حین تغییر بار سطحی ثابت نگه داشت، یا میتوان بار سطحی را در حین تغییر قطر سیم ثابت نگه داشت پارس المنت. نتیجه این است که در تعداد زیادی از کاربردها، صرفهجویی قابل توجهی در وزن و هزینههای المنتها حاصل میشود. در بسیاری از موارد، آلیاژ کانتال وزن کمتری نسبت به آلیاژ NiCr نیکل- کروم خواهد داشت.
- مقاومت بهتر در برابر گوگرد
در اتمسفرهای آلوده به ترکیبات گوگردی و در حضور آلودگیهای حاوی گوگرد روی سطح سیم، آلیاژهای کانتال مقاومت به خوردگی بهتری در حالت گرم دارند. آلیاژهای NiCr نیکل- کروم در چنین شرایطی به شدت مورد حمله قرار میگیرند.
برای انتخاب بهترین آلیاژ المنت گرمایشی متناسب با نیاز خود، همین حالا با کارشناسان ما مشاوره رایگان دریافت کنید (۳۳۹۸۳۸۶۲-۰۲۱ و ۳۳۹۹۸۲۷۶-۰۲۱).
مزایای نیکروتال NIKROTHAL
- استحکام گرم و استحکام خزش بالاتر
آلیاژهای نیکروتال استحکام گرم و خزش بالاتری نسبت به آلیاژهای کنتال Kanthal دارند.
APM کنتال، کنتال AF و کنتال AE از این نظر نسبت به سایر گونههای کنتال بهتر هستند و پایداری شکلی بسیار خوبی دارند، با این حال، به خوبی نیکروتال Nikrothal نیستند.
- شکلپذیری بهتر پس از استفاده
آلیاژهای نیکروتال پس از استفاده طولانی مدت شکلپذیر باقی میمانند.
- ضریب گسیل بالاتر
آلیاژهای نیکروتال کاملاً اکسید شده ضریب گسیل بالاتری نسبت به آلیاژهای کانتال دارند. بنابراین در بار سطحی یکسان، دمای المنت نیکروتال تا حدودی پایینتر است.
- غیر مغناطیسی
در برخی کاربردهای دمای پایین، ماده غیر مغناطیسی ترجیح داده میشود. آلیاژهای نیکروتال غیر مغناطیسی هستند (به جز نیکروتال ۶۰ در دماهای پایین). آلیاژهای کانتال در دمای بالاتر از ۶۰۰ درجه سانتیگراد) غیر مغناطیسی هستند.
- مقاومت بهتر در برابر خوردگی مرطوب
آلیاژهای نیکروتال معمولاً مقاومت بهتری در برابر خوردگی در دمای اتاق نسبت به آلیاژهای کانتال غیر اکسید شده دارند. (استثنائات: اتمسفرهای حاوی گوگرد و برخی اتمسفرهای کنترل شده).
حداکثر دمای کارکرد به ازای هر آلیاژ
مقاومت ویژه در برابر دما
تنوع محصولات
عوامل طراحی
عمر مفید آلیاژ گرمایش مقاومتی به عوامل مختلفی بستگی دارد که مهمترین آنها عبارتند از:
- دما
- چرخه دما
- آلودگی
- ترکیب آلیاژ
- عناصر کمیاب و ناخالصیها
- قطر سیم
- شرایط سطح
- اتمسفر
- تنش مکانیکی
- روش تنظیم
از آنجایی که این موارد برای هر کاربرد منحصر به فرد هستند، ارائه دستورالعملهای کلی در مورد انتظارات از طول عمر دشوار است. توصیههایی در مورد برخی از عوامل مهم طراحی در زیر ارائه شده است.
- خواص اکسیداسیون
آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت، هنگام گرم شدن، یک لایه اکسید روی سطح خود تشکیل میدهند که اکسیداسیون بیشتر ماده را کند میکند. برای انجام این کار، لایه اکسید باید متراکم باشد و در برابر انتشار گازها و همچنین یونهای فلزی مقاومت کند. همچنین باید نازک باشد و تحت نوسانات دما به فلز بچسبد.
لایه اکسید محافظ روی آلیاژهای کنتال که در دماهای بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد تشکیل میشوند، عمدتاً از آلومینا (Al2O3) تشکیل شدهاند. رنگ آن خاکستری روشن است، در حالی که در دماهای پایینتر (زیر ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد) رنگ اکسید تیرهتر میشود پارس المنت. لایه آلومینا دارای خواص عایق الکتریکی عالی و مقاومت شیمیایی خوبی در برابر اکثر ترکیبات است.
اکسید تشکیل شده روی آلیاژهای نیکروتال عمدتاً از اکسید کروم (Cr2O3) تشکیل شده است. رنگ آن تیره است و خواص عایق الکتریکی آن نسبت به آلومینا پایینتر است.
لایه اکسید روی آلیاژهای نیکروتال راحتتر از لایه اکسید متراکمتری که روی آلیاژهای کانتال تشکیل میشود، پوسته پوسته و تبخیر میشود.
نتایج چندین آزمایش طول عمر طبق استاندارد ASTM B 78 (اصلاحشده) در جدولی برای آلیاژهای کانتال و نیکروتال ارائه شده است. در جدول، دوام سیم کانتال A-1 در دمای ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد ۱۰۰٪ تعیین شده است و دوام سایر آلیاژها با این رقم مرتبط است.
مقادیر نسبی طول عمر بر حسب درصد آلیاژهای کانتال و نیکروتال (سیم آزمایش ASTM با ضخامت ۰٫۷ میلیمتر)
- مقاومت در برابر خوردگی
اجزای خورنده یا بالقوه خورنده میتوانند عمر سیم را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. تعریق دستها، مواد نصب یا نگهدارنده یا آلودگی میتواند باعث خوردگی شود.
- بخار
بخار عمر سیم را کوتاه میکند. این اثر در آلیاژهای نیکروتال بیشتر از آلیاژهای کانتال است.
- هالوژنها
هالوژنها (فلوئور، کلر، برم و ید) در دماهای نسبتاً پایین به شدت به تمام آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت بالا حمله میکنند.
- گوگرد
در اتمسفرهای گوگردی، آلیاژهای کانتال دوام بهتری نسبت به آلیاژهای پایه نیکل دارند. کانتال به ویژه در گازهای اکسیدکننده حاوی گوگرد پایدار است، در حالی که گازهای احیاکننده حاوی گوگرد، عمر مفید آن را کاهش میدهند پارس المنت. آلیاژهای نیکروتال به گوگرد حساس هستند.
- نمکها و اکسیدها
نمکهای فلزات قلیایی، ترکیبات بور(boron) و غیره در غلظتهای بالا برای آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت مضر هستند.
- فلزات
برخی از فلزات مذاب مانند روی، برنج، آلومینیوم و مس با آلیاژهای مقاومتی واکنش میدهند. بنابراین، این المنتها باید از پاشش فلزات مذاب محافظت شوند.
- مواد نگهدارنده سرامیکی
باید به نگهدارندههای سرامیکی که در تماس مستقیم با سیم گرمایش قرار دارند، توجه ویژهای شود. آجرهای نسوز برای نگهدارنده سیم باید حداقل ۴۵٪ آلومینا داشته باشند. در کاربردهای دمای بالا، اغلب استفاده از سیلیمانیت و آجرهای نسوزبا آلومینای بالا توصیه میشود. میزان سیلیس آزاد (کوارتز غیرترکیبی) باید کم نگه داشته شود. میزان اکسید آهن (Fe2O3) باید تا حد امکان کم باشد، ترجیحاً کمتر از ۱٪.
از شیشه آب به عنوان چسب در سیمان باید اجتناب شود.
- ترکیبات جاسازی
اکثرترکیبات جاسازی از جمله الیاف سرامیکی در صورتی که از آلومینا، آلومینا-سیلیکات، منیزیا یا زیرکن (zircon) تشکیل شده باشند، برای کانتال و نیکروتال مناسب هستند.
حداکثر دمای سیم به عنوان تابعی از قطر سیم هنگام کار در هوا
