Ciężar właściwy nichromu, jego właściwości, zalety i tabela wartości
Nichrom jest grupą stopów składających się z niklu w udziale od 55 do 78 procent, chromu w udziale od 15 do 23 procent oraz różnych dodatków, takich jak krzem, aluminium, mangan i żelazo. Podstawowym przeznaczeniem tego materiału jest wykonywanie elementów grzejnych i rezystorów.
Po raz pierwszy stop nichromowy opracował w 1905 roku w Stanach Zjednoczonych A. Marsh.
Tabela ciężaru właściwego nichromu
Ponieważ nichrom jest materiałem złożonym, samodzielne obliczenie jego ciężaru właściwego w warunkach terenowych nie jest możliwe. Takie obliczenia wykonuje się w specjalnych laboratoriach chemicznych. Znany jest jednak średni ciężar właściwy nichromu, który mieści się w zakresie od 8,1 do 8,4 g/cm³.
Dla uproszczenia obliczeń poniżej znajduje się tabela z wartościami ciężaru właściwego nichromu oraz takiego wskaźnika jak masa nichromu w zależności od jednostek miary.
| Materiał | Ciężar właściwy (g/cm³) | Masa 1 m³ (kg) |
| Nichrom | Od 8,1 do 8,4 | Od 8100 do 8400 |
Właściwości nichromu
Dzięki wysokiej odporności na utlenianie, dobrej podatności na obróbkę, wysokiej rezystywności elektrycznej i zdolności do pracy w podwyższonych temperaturach nichrom często stosuje się w elementach grzejnych.
W zależności od gatunku nichrom ma rezystywność elektryczną około 1,05-1,4 Ohm*mm²/m i gęstość 8100-8400 kg/m³. Temperatura topnienia większości stopów niklowo-chromowych wynosi w przybliżeniu 1350-1400 °C. Dopuszczalna temperatura pracy elementów grzejnych zależy od gatunku, średnicy drutu, środowiska i chłodzenia; dla popularnych drutów nichromowych jest niższa od temperatury topnienia i często mieści się w granicach 1000-1200 °C. Ciepło właściwe przy 25 °C wynosi około 450 J/(kg*K), a wytrzymałość na rozciąganie około 0,65-0,70 GPa.
Materiał ten ma bardzo dobrą żaroodporność, plastyczność, odporność na pełzanie i dobrze utrzymuje kształt.
Zalety nichromu
Nichrom jest kosztowną grupą stopów. W poszukiwaniu oszczędności często zastępuje się go analogiem, fechralem. Ten ostatni nie zawsze jednak może w pełni zastąpić nichrom, dlatego ich zastosowanie często zależy od kierunku prac.
Nichrom ma następujące zalety:
- Duża liczba cykli włączania i wyłączania
- Ogromna plastyczność przy temperaturach powyżej 200 °C
- Wysoka odporność na utlenianie i korozję atmosferyczną, ale nie absolutna odporność chemiczna
- Brak właściwości magnetycznych
- Wysoka odporność na pełzanie
- Dobra kompatybilność z wykładziną szamotową i materiałami tlenkowymi w typowych warunkach pracy elementów grzejnych
- Małe prawdopodobieństwo zwisania
Mimo że materiał ten jest drogi, jego niezawodność i trwałość jeszcze długo będą zapewniały wysokie zapotrzebowanie na ten typ stopów.
Zastosowanie nichromu
Zastosowanie nichromu jest szerokie, szczególnie w dziedzinach, gdzie niezawodność i trwałość ceni się najbardziej. Do głównych kierunków należą:
- Stosowanie nichromu do wykonywania elementów grzejnych
- Użycie jako stopu odpornego na oddziaływania chemiczne oraz jako stopu żaroodpornego przy pracy w środowiskach agresywnych
- Wykorzystanie do produkcji części odpornych na wysokie temperatury, takich jak reostaty i elementy rezystorowe
- Zastosowanie w natryskiwaniu gazotermicznym jako powłoka żaroodporna i warstwa podkładowa
- Zastosowanie w papierosach elektronicznych jako nić parownika
Najczęstsze pytania
Ile waży 1 m³ nichromu?
Artykuł podaje 8100-8400 kg/m³. Dokładna wartość zależy od gatunku stopu oraz zawartości niklu, chromu i dodatków.
Dlaczego używa się go w grzałkach?
Ma wysoką rezystancję, dobrą żaroodporność i odporność na utlenianie, więc nadaje się na spirale grzejne.
Czym różni się od fechralu?
Fechral jest tańszy i żaroodporny, ale ma inne właściwości mechaniczne, opór i zachowanie przy nagrzewaniu.