Le nom de cet alliage est sa recette, et la lecture est le moyen le plus rapide de comprendre ce qu'il peut et ne peut pas faire.qui est une déclaration sur la soudabilité et sur la ductilité après utilisationLe 13 représente le niveau de chrome, qui est bas pour un alliage de chauffage. Le 6 est l'aluminium, qui est élevé, et le 2 est le molybdène.
Chacun de ces trois chiffres achète quelque chose et coûte quelque chose. Le chrome forme l'oxyde qui protège le fil, et c'est l'élément coûteux de la recette, donc le réduire réduit le coût du métal.L'aluminium forme un oxyde qui protège au moins aussi bien et coûte beaucoup moins cherLe molybdène augmente la résistivité et aide à la résistance à la température.Et c'est la propriété qu'un acheteur remarque en premier..
Cette page place la note par rapport à la famille publiée à laquelle elle appartient, montre ce que les données de la famille disent sur le commerce de l'aluminium et du chrome,et énonce les deux choses qu'un cahier des charges doit dire sur un alliage d'aluminium de haute teneur qu'il n'a pas à dire sur une teneur en nickel-chrome.
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| Élément dans le nom | Ce qu'il fait | Combien ça coûte |
|---|---|---|
| 0 (carbone) | Maintient le carbone faible, donc moins de chrome est consommé comme carbure et le fil reste ductile après le soudage | Une résistance inférieure à celle d'un roulement au carbone et une fusion plus coûteuse |
| 13 (chrome) | Forme un oxyde de chrome protecteur et fixe la résistance à l'oxydation de base | Moins que les 21 à 27% utilisés dans les catégories de température plus élevées de la même famille |
| 6 (aluminium) | Forme un oxyde d'aluminium qui protège à une température plus élevée que l'oxyde de chrome seul | À température ambiante, la ductilité diminue considérablement, et le fil devient difficile à enrouler sans chaleur. |
| 2 (molybdène) | Augmente la résistivité et améliore la résistance à température | Réduit encore la ductilité et ajoute des coûts |
L'échange entre le chrome et l'aluminium est le fait central de la famille fer-chrome-aluminium, et il est visible dans les données publiées pour les catégories autour de celle-ci.Le tableau ci-dessous reproduit les valeurs de composition et de propriétés pour six catégories à partir de la norme nationale pour les alliages de chauffage à haute résistance.
| Grade | Pourcentage de chrome | Pourcentage d'aluminium | Température maximale de l'élément | Résistance à 20 °C | Densité |
|---|---|---|---|---|---|
| 1Cr13Al4 | 12.0 à 15.0 | 4.0 à 6.0 | 950 °C | 1.25 μΩ·m | 70,40 g/cm3 |
| 0Cr21Al4 | 18.0 à 21.0 | 3.0 à 4.2 | 1,100 °C | 1.23 μΩ·m | 7.35 g/cm3 |
| 0Cr21Al5 | 23.0 à 26.0 | 4.5 à 6.5 | 1,250 °C | 1.42 μΩ·m | 70,10 g/cm3 |
| Pour les métaux non ferreux | 19.0 à 22.0 | 5.0 à 7.0 | 1,250 °C | 1.42 μΩ·m | 7.16 g/cm3 |
| 0Cr21Al6Nb | 21.0 à 23.0 | 5.0 à 7.0 | 1,350 °C | 1.43 μΩ·m | 70,10 g/cm3 |
| 0Cr27Al7Mo2 | 26.5 à 27.8 | 6.0 à 7.0 | 1,400 °C | 10,53 μΩ·m | 70,10 g/cm3 |
Trois régularités peuvent être lues directement à partir de la table, et ils expliquent la conception de la note de cette page.
La première est que la température maximale de l'élément augmente avec l'aluminium.400 °C selon le chrome et l'ajout de niobium ou de molybdèneL'aluminium est l'élément qui achète la température dans cette famille, et il l'achète moins cher que le chrome.
La résistivité augmente avec l'aluminium et avec le molybdène.43, et la teneur en molybdène de 2% est de 1.53Une résistivité plus élevée signifie un fil plus court pour la même puissance à la même tension, ce qui représente une réelle économie d'un élément chauffant.
La troisième est que la densité diminue avec l'augmentation de l'aluminium, passant de 7,40 g/cm3 dans les basses teneurs en aluminium à 7,10 dans les hautes teneurs en aluminium.donc un fil du même diamètre pèse moins, et le concepteur d'élément obtient un peu moins de masse pour la même longueur.
Ces trois régularités montrent également pourquoi une qualité contenant seulement 13% de chrome peut être intéressante.alors un niveau de chrome inférieur réduit le coût du métal tout en conservant une capacité de température utileC'est la logique de conception de 0Cr13Al6Mo2, et c'est la raison pour laquelle le grade existe dans une famille où la plupart des membres se trouvent au-dessus de 20% de chrome.
Un alliage contenant 6% d'aluminium est un alliage ferritique de fer avec un grand volume d'aluminium en solution, et cette structure n'est pas ductile à température ambiante.Les données publiées sur les familles montrent l'évolution avant que l'aluminium n'atteigne 6%.: l'allongement au moment de la rupture passe de plus de 16% dans la catégorie de l'aluminium à 4% à plus de 10% dans la catégorie de l'aluminium à 7% avec du molybdène,et la réduction de la surface tombe de la bande de 65 à 75% vers l'extrémité inférieure de la même bande.
La conséquence pratique est une règle de fabrication dont un alliage nickel-chrome n'a pas besoin.et une courbure à froid qu'une teneur en chrome de 20% accepterait peut fissurer une teneur en aluminium de 6%Un dessin qui spécifie une bobine étanche et une opération de formage à froid a spécifié une voie de fabrication que l'alliage peut ne pas survivre,et la défaillance apparaît comme une fissure à l'intérieur de la bobine et pas une courte durée de vie.
Il y a une deuxième fragilité qui appartient au même paragraphe: les alliages fer-chrome-aluminium passent par une plage de fragilité autour de 475 °C,où une structure ferritique se sépare en deux phases à teneur en chrome différente et où l'alliage perd sa ténacitéUn élément chauffant qui refroidit lentement dans cette plage ou qui y est maintenu peut devenir fragile sans modification de sa composition.La description publiée du degré de température supérieur dans les mêmes noms de famille 475 °C que la plage de température fragile, et la même prudence s'applique à toute teneur en ferrite de la famille.
| Condition | Qu'est ce qui se passe? | Ce que devrait indiquer le cahier des charges |
|---|---|---|
| Enroulement à froid d'un fil d'aluminium à haute résistance | La structure ferritique laisse peu de place à la déformation du plastique, et une fissure commence à l'intérieur de la courbure | Un rayon de courbure minimum, ou une température d'enroulement, ou un anneau avant de former |
| Refroidissement lent à environ 475 °C | La ferrite se sépare et l'alliage devient fragile. | Une vitesse de refroidissement ou une limite de temps dans la plage |
| Service au-dessus de la température nominale de l'élément | L'échelle de l'oxyde d'aluminium augmente plus vite qu'elle ne peut être tolérée, et la section est consommée | Une température maximale de l'élément, et non une température maximale du four |
| Soudage d'aluminium de haute qualité | La soudure et la zone touchée par la chaleur perdent leur ductilité | Un procédé de soudage qualifié pour la catégorie, ou un joint mécanique |
La différence entre la température de l'élément et la température du four dans la troisième rangée est celle qui provoque le plus d'arguments au sujet d'un chauffage défectueux.La température nominale de la norme est la température de l'élément, et l'élément est plus chaud que le four parce qu'il doit transférer sa chaleur quelque part.100 °C peut contenir un élément bien supérieur à sa valeur nominale si l'élément est mal supporté ou si la charge a été perdue.
Les deux films protègent, et ils se comportent différemment à température.et il protège l'alliage en dessous de la température à laquelle l'oxyde de chrome commence à s'évaporerUn film d'oxyde d'aluminium est plus stable à des températures plus élevées, ce qui explique pourquoi les teneurs élevées en aluminium de la famille atteignent 1 250 à 1 500 mg/l.400 °C tandis que la teneur en chrome de 13% et en aluminium de 4% est nominale à 950 °C.
Le film d'oxyde d'aluminium se développe également plus lentement une fois établi, ce qui explique la température nominale plus élevée.parce que le film doit se former avant de protégerUn fournisseur qui expédie un fil sans condition de surface indiquée a laissé cette étape au client.
C'est la deuxième chose qu'un cahier des charges devrait dire à propos d'un alliage d'aluminium à haute teneur en nickel et de chrome dont il n'a pas besoin.L'état de la surface lors de la livraison détermine comment le film se forme sur la première chaleurUne surface brillante recuit et une surface décapée ne sont pas interchangeables à cet effet, et le dessin doit en nommer une.
| Les biens immobiliers | Fer-chrome-aluminium, haute teneur en aluminium | Nikkel-chrome 80/20 |
|---|---|---|
| Résistance | Plus élevé, ce qui raccourcit le fil pour une puissance donnée | Plus bas, nécessitant un fil plus long ou une conception différente des éléments |
| Température maximale de l'élément | Plus élevé, car l'oxyde d'aluminium est stable à température | inférieure et limitée par l'oxyde de chrome et le nickel |
| Ductilité à température ambiante | Faible et baisse à mesure que l'aluminium monte | Le fil peut être enroulé à froid. |
| Résistance à la température | de qualité inférieure à celle du nickel-chrome à la même température | Plus élevé, ce qui est important pour un élément non pris en charge |
| Comportement dans une atmosphère réductrice | Pauvre, parce que l'oxyde protecteur a besoin d'oxygène | Mieux, et la qualité dépend moins d'un film d'oxyde |
| Coût de l'alliage | Moins, car le fer et l'aluminium remplacent le nickel et une partie du chrome | Plus élevé, en raison de la teneur en nickel |
La comparaison explique l'existence des deux familles, où l'atmosphère s'oxyde, la température est élevée et l'élément peut être soutenu,la qualité fer-chrome-aluminium est moins chère et plus chaude. lorsque l'élément n'est pas supporté, lorsque l'atmosphère est en cycle entre oxydation et réduction, ou lorsque le fil doit être enroulé à froid,la qualité nickel-chrome est celle qui survit à la fabrication et au service.
La norme nationale pour les alliages de chauffage à haute résistance couvre le fil tiré, les bandes laminées, les barres et les tiges enroulées, et le grade est ordonné par forme ainsi que par composition.Les formes qui comptent pour un élément chauffant sont des fils pour un élément enroulé, bande pour une feuille gravée ou un élément plat, et tige pour une section lourde.
| Le formulaire | Utilisation typique | Quelle doit être la dénomination du document d'achat |
|---|---|---|
| Les fils | Élément enroulé dans un tube, une plaque ou un film | Diamètre, tolérance, état de surface, résistivité et température d'essai |
| La bande | Élément plat gravé ou estampillé | Épaisseur, largeur, condition des bords et résistivité |
| Barres et tiges | Élément de section lourde ou borne | Diamètre, droiture et état mécanique |
| Barres enroulées | matières premières pour le redessin | Poids, diamètre et surface de la bobine |
DLX fournit des alliages de chauffage fer-chrome-aluminium à Changzhou, dans le Jiangsu, en fil de 0,025 mm, barre ronde à 50 mm et bande de 0,50 mm à 2,5 mm d'épaisseur,avec les matières nickel-chrome utilisées lorsqu'un alliage d'aluminium riche est le mauvais choixLe matériau est fourni selon la norme indiquée sur la commande, avec un certificat EN 10204 3.1 sur demande et le numéro de chaleur traçable aux résultats des essais.
Les deux questions qui décident d'un devis sont la température de l'élément et la voie de fabrication.et un fournisseur qui connaît le rayon de courbure et le diamètre de bobine peut le dire avant que le fil est coupé.
Le zéro a une très faible teneur en carbone. Le 13 est environ 13% de chrome, le 6 est environ 6% d'aluminium, et le 2 est environ 2% de molybdène.Le niveau de carbone est maintenu bas afin que moins de chrome soit consommé en carbure, le chrome forme l'oxyde de base, l'aluminium augmente la température que l'oxyde peut supporter, et le molybdène augmente la résistivité et la résistance à température.
Le chrome étant l'élément le plus coûteux et l'aluminium pouvant supporter une grande partie de la résistance à l'oxydation, les données de la famille publiées montrent des teneurs de 21 à 27% de chrome atteignant 1 250 à 1 400 °C.d'une teneur en chrome de 12 à 15% et en aluminium de 4 à 6% atteignant 950 °CUne qualité contenant 13% de chrome et 6% d'aluminium est une tentative d'acheter plus de température avec de l'aluminium tout en maintenant le coût du chrome bas.
Un alliage ferritique à haute teneur en aluminium a une ductilité limitée à température ambiante, donc une bobine froide serrée est un risque.Les données publiées pour la famille montrent une diminution de l'allongement à la rupture, passant de plus de 16% dans la catégorie aluminium à 4% à plus de 10% dans la catégorie aluminium à 7% avec du molybdène.Le roulement à température, un rayon de courbure minimum ou un recuit avant le moulage sont les réponses habituelles, et le dessin devrait en nommer une.
Il s'agit d'une perte de ténacité dans les alliages ferritiques fer-chrome-aluminium à environ 475 °C, causée par la séparation de la ferrite en deux phases à teneur en chrome différente.Un élément chauffant qui refroidit lentement à travers cette plage, ou qui s'y trouve, peut devenir fragile sans modification de sa composition.La description publiée du degré de température supérieur dans les mêmes noms de famille 475 °C que la plage de température fragile.
Parce que l'élément doit être plus chaud que le four pour y transférer de la chaleur.et un four à une température donnée peut contenir un élément supérieur à sa valeur nominale si l'élément est mal supporté ou si la charge a été perdueUne spécification qui cite la température du four a cité le mauvais nombre.
La qualité fer-chrome-aluminium a une résistivité plus élevée, une température d'élément plus élevée, un coût d'alliage plus faible et une ductilité beaucoup plus faible à température ambiante.Le nickel-chrome a une résistivité inférieure, une température d'élément inférieure, un coût d'alliage plus élevé et une ductilité suffisante pour être enroulée à froid.la qualité fer-chrome-aluminium est généralement la réponse la moins chère.
Le nom 0Cr13Al6Mo2 est une déclaration de conception: faible teneur en carbone pour la soudabilité, faible coût en chrome, haute température en aluminium et résistance et résistance en molybdène.Les données familiales confirment la logique, dont la température maximale des éléments passe de 950 °C à 4 % d'aluminium à 1 400 °C à 7 % d'aluminium avec molybdène, et dont la résistivité passe de 1,23 à 1,53 μΩ·m pour les mêmes catégories.
Le coût de la conception est la ductilité, et elle apparaît deux fois. Un fil d'aluminium élevé résiste à l'enroulement à froid, et un alliage ferritique devient fragile autour de 475 °C s'il refroidit lentement à travers cette plage.Une spécification qui nomme la température des éléments, la voie d'enroulement et l'état de la surface a couvert les trois éléments qui déterminent si le fil survit à la fois à la fabrication et à l'utilisation.
GB/T 1234, alliages à haute résistance pour le chauffage électrique, comme norme nationale pour les qualités, formes et valeurs de propriétés indiquées pour la famille fer-chrome-aluminium.
Tableau de propriétés publié pour les alliages fer-chrome-aluminium à haute résistance à la chaleur conformément à GB/T 1234, indiquant les plages de composition, la température maximale des éléments, la résistivité à 20 °C, la densité,conductivité thermique, coefficient de dilatation, point de fusion, résistance à la traction, allongement, réduction de surface et dureté pour 1Cr13Al4, 0Cr21Al4, 0Cr21Al5, 0Cr21Al6, 0Cr21Al6Nb et 0Cr27Al7Mo2.
Description publiée du 0Cr27Al7Mo2 conformément à la norme GB/T 1234-2012,notant que la formabilité à froid et la soudabilité sont faibles dans l'état fourni et que 475 °C est la plage de température de fragilité pour la structure ferritique.
Données techniques publiées pour les alliages chauffants fer-chrome-aluminium, décrivant l'échelle de l'oxyde d'aluminium, sa stabilité à haute température et le traitement de préoxydation utilisé avant la mise en service.
Comparaison publiée des alliages résistants fer-chrome-aluminium et nickel-chrome, couvrant la résistivité, la température maximale, la ductilité et le comportement dans les atmosphères réductrices.
GB/T 1234 formulaires de produit, couvrant le fil tiré, la bande laminée, la barre et la tige enroulée comme formulaires de livraison pour les catégories indiquées.
ASTM B603, spécification standard pour le fil en alliage fer-chrome-aluminium pour la résistance électrique et le chauffage, en tant que document comparable en dehors du système standard chinois.
EN 10204, inspection documents, for the definition of the 3.1 certificate as a document carrying actual test results and endorsed by the manufacturer independent inspection representative (EN 10204, documents d'inspection, pour la définition du certificat 3.1 comme un document comportant des résultats de test réels et endossé par le représentant d'inspection indépendant du fabricant).
Les plages de composition et les valeurs des propriétés indiquées ici sont les valeurs publiées pour les membres de la famille nommés et ne sont pas un certificat pour un lot livré.Les propriétés du 0Cr13Al6Mo2 lui-même doivent être tirées de l'édition actuelle de la norme applicable et de la fiche de données du fournisseur pour la forme et la taille spécifiques.La température maximale de l'élément est une propriété du fil dans une atmosphère indiquée et non une propriété du four,et il suppose un élément supporté avec un transfert de chaleur définiLa fragilité de 475 °C et la limite de laminage à froid s'appliquent à la famille ferritique en général et leur gravité dépend de la teneur en aluminium et de l'historique thermique.Les spécifications du produit sont réviséesRien dans cette page ne remplace une version technique ou les tests de qualification convenus entre l'acheteur et le fournisseur.