Преимущества и недостатки
Фехраль считается идеальным сплавом, выдерживающим температуру до 1450 градусов и обладающим высоким омическим сопротивлением, остающимся неизменным при нагреве (сопротивление проволоки из фехраля равно 5,47 Ом). Подобные характеристики позволяют изготавливать из сплава нагревательные элементы. Проволоке из фехраля присущи и другие достоинства:
- Небольшой вес.
- Сохранение антикоррозионных свойств в различных средах.
- Высокий предел текучести.
- Доступная цена.
- Устойчивость к воздействию механических нагрузок.
У фехралевой проволоки имеются недостатки, к числу которых относится хрупкость, что диктует определенные особенности производства проволоки небольшого диаметра и ленты и усложняет процесс изготовления. Никелевые либо аналогичные добавки помогают устранить данный недостаток. Использование специальных присадок повышает стоимость сплава и продукции, выполненной из него.
Основные качества
Температура плавления силумина
Этот сплав сочетает высокую t° плавления 1500 °C и значительное электрическое сопротивление: до 1,3 Омxмм2/м,. Относительно низкая плотность (7,2 г/см³) делает сплав легче нихрома на 17%. Благодаря использованию недорогого алюминия взамен дефицитного никеля, уменьшается себестоимость производства в 6 раз по сравнению с нихромом. Фехраль отличается высокой коррозийной стойкостью в вакууме, на воздухе, в углеродсодержащей и окислительной, серной среде. Ахиллесова пята фехрали — хрупкость, отчего изготовление из неё тонких лент и проволоки затруднено. Этот недостаток устраняется присадками никеля, но тогда возрастает цена продукции.
| Сплав | Si | C | Cr | Mn | Fe | Al | Ti | Ni |
| Х23Ю5Т | ≤0.50 | ≤0.05 | 22.0−24.0 | ≤0.30 | остаток | 5.00−5.80 | 0.2−0.5 | ≤0.60 |
| Х23Ю5 | ≤0.60 | ≤0.05 | 21.5−23.5 | ≤0.30 | остаток | 4.60−5.30 | 0.15−0.40 | ≤0.60 |
| Х13Ю4 | ≤0.70 | ≤0.08 | 13.5−15.5 | ≤0.70 | остаток | 4.00−5.50 | 0.2−0.6 | ≤0.60 |
| Х15Ю5 | ≤0.70 | ≤0.08 | 14.5−15.5 | ≤0.70 | остаток | 4.50−5.50 | 0.2−0.6 | ≤0.60 |
Особенности производства
Технология холодной обработки неприменима к сплаву ввиду его хрупкости. Нить вытягивается при помощи энергоемких технологий, что отражается на итоговой стоимости металлопроката. Чаще всего проволока из фехраля производится методом прессования или волочения. Отгрузка материала осуществляется в катушках либо бухтах.
Современная промышленность испытывает значительную потребность в проволоке, изготовленной из фехраля. Продукция обладает доступной стоимостью, неплохими потребительскими свойствами и отличными техническими характеристиками. Фехраль в проволоке медленно, но верно вытесняет с рынка нихром. Сплавы обладают практически идентичными свойствами, однако стоимость фехраля во многом обуславливается добавлением в его состав алюминия, а не дорогостоящего никеля, и диаметром производимого металлопроката.
Производство
Проволока из фехраля изготавливается методом холодной протяжки без предварительного разогрева заготовок. Такой способ позволяет получить холоднотянутую проволоку, которая затем подвергается отжигу, что повышает ее мягкость.
Следующие этапы производства:
- Поверхность протравливаются с целью очистки от грязи.
- Проволока наматывается на катушки либо бухты.
- Готовые изделия маркируются и упаковываются.
- Продукция отгружается заказчику.
Нить вытягивается по специальной технологии с использованием энергоемкого и высокоточного оборудования, что повышает конечную стоимость тонкой, диаметром до 0,1 мм, проволоки.
Нихром или фехраль?
В сравнении с нихромовыми аналогами фехраль обладает рядом преимуществ:
- Стоимость фехралевой проволоки в несколько раз ниже.
- Характеристики проволоки из фехраля Х23Ю5Т лучше, чем свойства нихромовых сплавов: более высокое удельное электросопротивление и низкая плотность. Подобные параметры позволяют при небольшом объеме получить большую тепловую мощность, что позволяет понизить цену продукции и сэкономить материалы.
- Фехралевая проволока инертна к сере и сернистым соединениям, в отличие от нихрома и изделий из него.
МЕЖДУНАРОДНЫЕ МАРКИ
Температура плавления алюминия
Х23Ю5Т — 875 (W-KA1) содержит 22% Cr, 72,2% Fe, 5.8% AL, t° плавл. 1500 °C. Международное название: еврофехраль, Kanthal D, Alloy 815, Alchrome DK, Resistohm 135, мегапир, Aluchrom 5, GS SY. Аналогичные марки: OCr25Al5, 1Cr13AL4, OCr15Al5.
Kanthal D (Х21Ю) содержит 22% Cr, 73,2% Fe, 4,8% Al, t° плавления 1500 °C. Международное название: еврофехраль, Kanthal D, Alloy 815, Alchrome DK, Resistohm 135, мегапир, Aluchrom 5, GS SY. Аналогичные марки: OCr27Al7Mo2, OCr15Al5, OCr21Al6Nb, FeCrAl+Y.
Поставщик
Поставщик «Ауремо» предлагает купить фехраль оптом или в рассрочку. Большой выбор полуфабрикатов на складе. Оптимальная цена фехрали от поставщика. Купить фехраль сегодня. Для оптовых заказчиков — цена фехрали льготная.
Свойства фехраля
В сравнении с остальными металлическими сплавами фехраль обладает меньшей плотностью — не более 7210 кг/м3. Металл плавится при температуре в 1500 градусов и значительно увеличивается в размерах при нагревании. Магнитен за счет большой доли железа в составе, обладает коэффициентом линейного расширения, равным 0,000015 1/K.
Основное свойство, характеризующее сплавы и проволоку из фехраля, это сопротивление электричеству, равное 1,39 мкОм*м. Благодаря данному параметру сплав широко применяется для создания различных нагревательных элементов.
Фехралю присущи определенные антикоррозионные свойства: он устойчив к окислению даже при воздействии серных соединений, что немаловажно для металлургической промышленности.
По твердости сплав фехраля сопоставим с малоуглеродистой сталью. Параметр колеблется от 20 до 25 единиц по шкале Роквелла. Низкая прочность на разрыв — около 735 МПа — приводит к снижению пластичности. Для большинства марок проволоки удлинение на растяжение не превышает 16 %. Хрупкость проволоки во многом зависит от данных свойств. По этой причине фехралевые спирали наматываются после нагрева металла до 300-400 градусов.
Сплав фехраля выдерживает высокие температуры, что позволяет сохранить его свойства при работе до 1400 градусов. Ситуация несколько меняется при температурной нагрузке, то есть включении и выключении нагревателя. Подобные напряжения, накладывающиеся на увеличение объема металла и хрупкость, приводят к появлению трещин.
Это сокращает эксплуатационный срок фехраля в несколько раз в условиях цикличного изменения температуры.
Виды фехралей
| Марка сплава | Состав | Температура плавления | Другие названия |
| Х27Ю5Т | 26—28 % Хром, ~65-68 % Железо, 5—5,8 % Алюминий, 0,15—0,4 % Титан | 1450 °C | |
| Х23Ю5Т — сплав 875 (W-KA1) | 22—24 % Хром, 69—72 % Железо, 5—5,8 % Алюминий, 0,15—0,4 % Титан | 1500 °C | Kanthal A1, Alloy 875, Resistohm 145, Aluchrom 0, Alchrome 875, мегапир GS SY, еврофехраль |
| Х23Ю5 — сплав 837 (W-KAF) | 23 % Хром, 71,7 % Железо, 5,3 % Алюминий | 1500 °C | Kanthal AF, Resistohm Y, Aluchrom Y, Alloy 837, мегапир, GS SY, еврофехраль |
| Х15Ю5 | 15 % Хром, 79,7 % Железо, 5,3 % Алюминий | 1500 °C | Kanthal AF, Resistohm Y, Aluchrom Y, Alloy 837, мегапир, GS SY, еврофехраль |
Применение
Х27Ю5Т
— для нагревательных элементов с предельной рабочей температурой 1350 °C в промышленных и лабораторных печах.
Х23Ю5Т
— твёрдый, хрупкий сплав, с трудом поддающийся обработке, обладает высоким удельным электрическим сопротивлением (1,2—1,3 мкОм·м). Плотность 7100—7300 кг/м³, температура плавления около 1450 °C. Наибольшая рабочая температура 1350—1400 °C. Применяется для мощных электронагревательных устройств, лабораторных и промышленных печей. К недостаткам следует отнести общее свойство фехралей — рекристаллизационный порог в интервале температур 600—650 °C, что затрудняет использование данного сплава в термоциклическом режиме, а также невысокую пластичность. Также, этот сплав используется как один из наиболее популярных материалов для изготовления нагревательных спиралей в электронных сигаретах.
Х15Ю5
— имеет плотность 7,1 г/см³, температура плавления около 1450 °C. Наибольшая рабочая температура 750—950 °C. Применяется для мощных электронагревательных устройств, производства блоков резисторов и элементов сопротивления.
GS23-5 (Х23Ю5Т-Н-Ви)
— это улучшенный вариант сплава Х23Ю5Т. Благодаря введению специальной лигатуры удалось существенно улучшить его физические свойства, что существенно облегчает навивку спиралей. Выдерживает рабочие температуры до 1350 °C. К недостаткам следует отнести общее свойство фехралей — рекристаллизационный порог в интервале температур 600—650 °C, что затрудняет использование данного сплава в термоциклическом режиме.
GS T (Х23Ю5-Н-Ви)
— широко используется в высокотемпературных электропечах, печах обжига и сушки, различных электрических аппаратах теплового действия. Оптимален для использования в производстве трубчатых электрических нагревателей (ТЭН) и бытовых приборах.
Мегапир-150
— широко используется для производства резистивных элементов, в электропечах и различных электрических аппаратах теплового действия.
Мегапир-200
— используется в высокотемпературных электропечах, печах обжига и сушки, различных электрических аппаратах теплового действия, а также для производства резистивных элементов.
Область применения
Проволока, изготовленная из фехраля, используется при производстве нагревательных элементов, деталей сопротивления и трубчатых нагревателей. Основное направление — производство нагревательных электрических печей разной мощности. Марка используемого сплава фехраля и диаметр проволоки влияют на рабочую температуру печи.
Самым жаростойким считается сплав фехраля Х23Ю5Т. Максимальная температура, до которой разогревается проволока диаметром 6 мм, составляет 1400 градусов.
Фехралевая проволока применяется для производства резистивных элементов для электрического оборудования.
В силу своих свойств и технологических характеристик фехралевые нить и проволока используются в различных областях промышленности, постепенно вытесняя дорогостоящий и уступающий по параметрам нихром.
Общие сведения
Фехраль – сплав, главными компонентами которого являются железо, хром и алюминий. Собственно, и название «фехраль» происходит от первых букв этих металлов (железо на латинском звучит как феррум). Его относят к группе высокоточных сплавов, обладающих повышенным сопротивлением. Разновидность химического состава, физические свойства и форма поставки контролируются ГОСТ 10994-94.
Марки фехраля
Существуют несколько видов фехралей. Наиболее распространёнными являются марки Х23Ю5Т, Х27ЮТ5 и Х15Ю. Расшифровывается данные аббревиатуры следующим образом:
- «Х» означает хром.
- «Ю» — алюминий.
- «Т» — титан.
- Цифра, стоящая после буквы, показывает процентное содержание этого элемента. Ее отсутствие говорит, что объемная доля компонента составляет 1%.
Это не отображается в названии, но фехраль, помимо названых элементов, содержит небольшое количество марганца (до 0,3%) и кремния (до 0,5%). Они необходимы сплаву для удаления из него растворенных атмосферных газов: азота, кислорода и водорода. Без них значительно уменьшается риск возникновения зональной ликвации – неоднородности сплава по своим свойствам.
Оставшаяся часть химического состава приходится на железо. В среднем это 77-78%. Не стоит также забывать о неизбежных примесях: фосфоре и сере, содержание которых в совокупности не должно превосходить 0,05%.
Так маркируют сплав фехраль в России. Но сплав активно используют и за рубежом. Только обозначают его там иначе. Например, фехраль Х23Ю5Т в европейских странах обозначается как:
- W-KA1.
- Alloy 875.
- Resistohm 145.
Какие же особенные характеристики скрывают все эти аббревиатуры?
