Хромель

Хромель сплав

Хромель – это сплав на основе никеля с добавлением легирующего хрома и небольшим количеством примесей в составе. Относится к термоэлектродным материалам за счет высоких показателей термоэлектродвижущей силы (ТЭДС). Обладает достаточной коррозионной устойчивостью, жаропрочностью (способен работать при постоянных нагрузках до +1000 °С), химической инертностью – так как не изменяет своих качественных характеристик даже при работе в агрессивных средах. На поверхности металла образуется окисная пленка, которая предотвращает дальнейшее окисление.

Сортамент

Существует несколько базовых конфигураций сплава, чей химический состав регламентирует ГОСТ 392-73. Они отличаются по количеству легирующих компонентов, а также концентрацией примесей в соединении:

• НХ 9,5 (хромель Т) – цифра в маркировке сообщает приблизительное содержание хрома в процентах, включает 0,60-1,20% кобальта, суммарное количество примесей не превышает 1,5%.
• НХ 9 (К) – 8,5-10,0% хрома; 0,40-1,20% кобальта.
• НХМ 9,5 (ТМ) – аналог НХ с примесью кремния в количестве 0,1-0,6%.
• НХМ 9 (КМ) – аналог ТМ с уменьшенным содержанием хромирующей присадки.

Первичный хромель поставляется в виде проволоки с круглым сечением. Технические условия, габариты, правила приемки проката устанавливают два регулирующих документа: ГОСТ 1760-2016 (для изготовления термоэлектродов термоэлектрических преобразователей) и ГОСТ 1791-2014 (изготовление удлиняющих проводов к термоэлектрическим преобразователям). Маркировка сообщает основную информацию о параметрах проволоки:

• Состояние металла – мягкое (М).
• Метод производства – холоднодеформированный (или тянутый; Д).
• Форма сечения – круглая (КР).
• Поставка – в мотках (МТ), бухтах (БТ), на катушках (КТ).
• Особые условия – для низких (3) или высоких температур с первым (1) и вторым (2) классом допуска.

Купить хромель возможно укомплектованным в одной катушке с константаном. Подобная поставка применяется в термопреобразователях. Допускается повышенное содержание магния (до 0,2%) при полном удовлетворении проволоки остальным стандартам качества.

Свойства

Хромель обладает рядом постоянных характеристик, которые незначительно могут отличаться из-за выбранной марки сплава:

• Температура плавления – находится в районе +1400-1500 °С.
• Плотность – приблизительно 8,7 г/см³. Слегка превышает показатели чистого железа.
• Прочность на разрыв – 620-780 МПа.
• Удельное электрическое сопротивление – 6,8·10⁻⁷ Ом·м.
• Устойчивость к коррозии – никель с хромом относятся к коррозионноустойчивым металлам, которые применяют для металлизации деталей с целью повышения сопротивляемости коррозионным эффектам.

Цена хромеля будет зависеть от марки сплава, габаритов, состояния, а также заказываемого объема.

Где нужен хромель?

У сплава есть два основных назначение – это производство термопар или компенсационных проводов. Провода нужны при подключении термоэлектрических преобразователей к измерительным приборам с целью снижения погрешности измерений. Из-за того, что при присоединении проволоки к выводам они удлиняются, такие провода называют термоэлектродными удлинительными.

В термопарах выполняет функцию одного из разнородных проводников в замкнутой электрической цепи. Концы проводников соединены между собой методами пайки, скрутки или сварным способом. Чаще всего в паре с хромелевой проволокой идет заготовка из копеля или алюмеля.

Соединение хромель-алюмель

Это наиболее распространенный тип хромелевых термопар, который предусмотрен выпуском на единой бухте по ГОСТ 1790-2016. Предназначен для измерения температур оборудования промышленного или бытового назначения. В такой паре используется марка хромеля НХ 9,5. Они могут измерять температуры в диапазоне от -200 °С до +1300 °С при кратковременном нагреве. Чтобы изолировать электроды, применяют соединения из фарфора, кварца, асбеста или композитных материалов, например, стекловолокна. Такие термопары встречаются в энергосиловых установка, лабораторных измерительных приборах, промышленных печах.