電熱合金
正文
用於製造電熱元件的合金材料。當電流通過合金元件時，產生焦耳效應，將電能轉變成熱能。電熱合金產品一般製成細的絲材、圓線材、扁帶材，在特殊要求下也可製成管材和鑄件。對電熱合金性能要求：①在高溫下應有良好的抗氧化性（或抗介質氣氛侵蝕性）及足夠的抗蠕變性能。②應有較高的電阻率，電阻率溫度係數儘可能低，可以承受較大的電流。③應有良好的冶金生產工藝性能和製造加工性能。
1906年,英國馬什(A.L.Marsh)研製成鎳鉻電熱合金cr20ni80，美國隆斯伯里（F.B.Lounsberry）於1929年、蘇聯科爾尼洛夫（И.И.корнилов）等於 1934年先後研究鐵中加入Al2～6％、Cr7～13％的 Fe-Cr-Al合金的物理性能。在此基礎上，製成Fe-Cr-Al型電熱合金。中國於1949年製成上述兩種電熱合金。70年代，各國生產和套用電熱合金的牌號約30餘種，但生產量較大、用途較廣的只有少數幾種牌號。
電熱合金類型 Ni-Cr-（Fe）型電熱合金 這類合金以鎳或鐵為基體，一般含Cr15～31％，含Ni29～80％，呈奧氏體組織。例如Cr20Ni30、Cr20Ni80、Cr30Ni70等，最高使用溫度依次可達 950、1100、1200℃。合金中如加入微量Ca、Ce、Zr、Ti和Si等元素可改善性能。這類合金的特點是以氧化鉻(Cr2O3)構成表面保護膜,耐蝕性強，高溫強度高，成型加工和焊接性能好。缺點是價格高，並且不宜在含硫氣氛中使用。
Fe－Cr－Al型電熱合金 這類合金以鐵為基體，含Cr12～30％，Al4～8％，Cr與Al的適當配比以及添加微量的 La、Ce、Y等元素，可獲得高性能的電熱合金。例如Cr17Al5、Cr25Al5、Cr28Al8Ti等,最高使用溫度依次可達1050、1200、1300℃。這類合金為鐵素體組織，在450℃和700℃左右分別有脆化區,在高溫下長期使用,晶粒容易粗化，因而高溫抗蠕變性能和室溫韌性較低，但電阻率高，抗氧化性良好，且價格便宜，因而套用廣泛。
生產工藝 電熱合金的冶煉應根據合金的化學成分，特別是碳、磷、硫以及為提高合金性能加入的微量元素和對合金純度的要求，分別採用電弧爐、真空感應爐以及電渣重熔等方法冶煉。為改善合金的加工性能，在冶煉過程中應加強脫氧，防止鑄錠時二次氧化，減少偏析和粗大的柱狀結晶組織。
Ni-Cr-(Fe)型合金的熱塑性加工應避免在含硫氣氛中加熱，以防止形成低熔點硫化鎳而造成工件的表面裂紋。合金的冷塑性加工性能良好，每次退火軟化處理之後，冷加工變形率可達60～80％。Fe-Cr-Al型合金在熱加工過程中應防止加熱溫度過高和加熱時間過長，以避免晶粒粗化。熱加工終止溫度一般不高於 850℃。這類合金的冷加工性能較差，因此在冷加工過程中應及時進行再結晶退火處理，採用均勻變形的工藝方法並加強潤滑。
配圖
電熱合金