Moderný život si nemožno predstaviť bez obrovského množstva elektrických spotrebičov. Pre mnohých z nich je nichromová špirála hlavným detailom - "srdcom" mechanizmu. Prevádzka elektronických zariadení, obrábacích strojov, elektrického náradia používaných v každodennom živote a vo veľkovýrobe priamo závisí od drôtu s originálnou zliatinou.
Popis
V roku 1905 prišiel americký vedec Albert Marsh s nápadom spojiť chróm a nikel. Patentovaná receptúra obsahovala 20 % chrómu a 80 % niklu. Zliatina bola pomenovaná nichróm. Spočiatku v zmesi nebola žiadna predzliatina (žiaruvzdorné prvky) a bola to dvojzložková zliatina. Dnes nájdete možnosti s obsahom niklu 55% a chrómu od 15%. Nečistoty sú: železo, kremík, mangán, hliník, titán, molybdén, kremík. Existuje viac ako desať „receptov“kovu, ktoré spadajú pod označenie nichrom.
Nichrómová špirála s mimoriadne vysokým odporom sa stala nevyhnutnousúčasťou mnohých nástrojov a zariadení. Je schopný odolávať vysokoteplotnej oxidácii v bežných aj agresívnych podmienkach. Zliatina má túto vlastnosť vďaka prítomnosti chrómu, ktorý vytvára na povrchu výrobku ochranný oxidový film. Tiež maľuje zliatinu v tmavej farbe. Ak odstránite (mechanicky) zoxidovanú vrstvu, odtieň sa zmení na belavo-sivý.
Dvojzložková zliatina nemá žiadne magnetické vlastnosti, viaczložkové úpravy môžu mať znížený výkon. Nichrómová špirála sa vyznačuje tuhosťou a dobrou ťažnosťou. Drôt sa vyrába s rôznymi prierezmi od 0,01 do 10 mm. Hlavné vlastnosti:
- elektrický odpor - 1100-1400 Ohm`m;
- bod topenia až 1400 stupňov (pracovný rozsah - 800-1100 stupňov Celzia);
- hustota - 8200-8500 kg/m3;
- pevnosť – 650 – 700 MPa.
Vlastnosti materiálu spĺňajú najvyššie technologické požiadavky.
Výhody
Vysoký a stály dopyt po nichrómových komponentoch je spôsobený úžasnými vlastnosťami zliatiny:
- nekoroduje;
- má nízku hmotnosť;
- jednoduché na spracovanie (jednoduché razenie a zváranie);
- vysoká tepelná odolnosť;
- silný a flexibilný zároveň;
- je vysoko odolný voči agresívnemu prostrediu;
- má dlhú životnosť.
Ďalšia dôležitá vecvýhodou je zvýšená odolnosť voči elektrickému prúdu. V praxi tento indikátor umožňuje získať viac tepla s menším množstvom nichrómu (dĺžka nichrómovej špirály je kratšia) ako napríklad z oceľového prvku. Menšie množstvo kovu zase umožňuje znížiť hmotnosť a veľkosť celého zariadenia. Najdôležitejšou výhodou nichrómu je kombinácia všetkých vyššie uvedených indikátorov v jednom materiáli.
Odrody
Nichrómová špirála môže byť vyrobená z rôznych modifikácií zliatiny a môže mať rôznu hrúbku. Známky sa líšia svojim zložením a sú (podmienečne) rozdelené do troch hlavných skupín:
- Pre rezistory: 20H80 (20% chróm, 80% nikel); Kh20N73YuM-VI (20 % chrómu, 73 % niklu, 3 % hliníka, 1,5 % molybdénu, do 0,3 % mangánu, do 0,05 % titánu, 2 % železa, do 0,05 % uhlíka, roztavené metódou vákuovej indukcie).
- Na použitie pod 900 stupňov.
- Pre vykurovacie telesá so zvýšenou odolnosťou voči vysokým teplotám: KhN70YU-N (27 % chrómu, 70 % niklu, 3 % hliníka, do 0,3 % mangánu, do 0,03 % cézia, do 0,1 % bária, do 0,1 % do 1,5 % železa, do 0,1 % uhlíka).
Vlastnosti zliatiny závisia od pomerov zložiek, z ktorých pozostáva. Veľké množstvo chrómu zabraňuje oxidácii.
Rozsah aplikácie
Nichrómový drôt je jedným z najžiadanejších materiálov na trhu elektrických výrobkov. Špirála vyrobená z tejto zliatiny sa používa v mnohých modeloch elektrických ohrievačov. Doma ho používajú remeselnícipre:
- stroj na spaľovanie dreva;
- domáce hrnčiarske pece;
- zariadenia na rýchle zahrievanie niektorých kovov v kovárni;
- výroba najjednoduchších vykurovacích konštrukcií („kozy“);
- domáce zváracie stroje.
Priemyselné využitie nichrómu v domácich spotrebičoch je široké: sušiče vlasov, žehličky, ohrievače, spájkovačky, elektrické sporáky a ďalšie. Pre automatické zváracie jednotky sa používa drôt s veľkým prierezom. Takáto zliatina sa nachádza v laboratórnych zariadeniach a rádiotechnike. Nichrome sa používa tam, kde sa vyžaduje odolnosť voči vysokým teplotám a agresívnemu prostrediu.
