Alaşımlı Malzemelerde Nikel Krom Elektrikli Isıtma Telinin Ana Bileşenleri Olarak Nikel ve Krom Elementlerinin Rolü

Nikel krom elektrikli ısıtma teli, adından da anlaşılacağı gibi, nikel ve krom gibi elementlerin belirli bir oranda ergitilmesiyle yapılan yüksek sıcaklıkta elektrikli ısıtma alaşımlı bir malzemedir. Genel olarak, Cr elementinin içeriği yüzde 15 ila yüzde 30, Ni elementinin içeriği ise yüzde 29 ila yüzde 80'dir. Östenitik bir yapıdadır ve bileşimine göre başlıca Cr20Ni80, Cr30Ni70, Cr15Ni60, Cr20Ni35, Cr20Ni30 vb. olarak ayrılır. Yukarıdan, nikel krom elektrikli ısıtma tellerindeki ana element bileşenlerinin nikel ve krom olduğu görülebilir. Aşağıda, nikel krom elektrikli fırın tellerinde nikel (Ni) ve krom (Cr) elementlerinin rolünü tanıtacağız.
1, Alaşımlarda nikelin rolü
Nikel, ferriti güçlendirir ve alaşımlardaki perliti rafine eder, genel olarak mukavemeti artırır ve plastisite üzerinde önemli bir etkisi yoktur. Genel olarak konuşursak, su verme ve temperleme işlemine ihtiyaç duymadan haddelenmiş, normalize edilmiş veya tavlanmış durumda kullanılan düşük karbonlu çelik için belirli bir miktarda nikel, tokluğunu önemli ölçüde azaltmadan alaşımın mukavemetini artırabilir. İstatistiklere göre, nikeldeki her yüzde 1'lik artış, mukavemeti yaklaşık 29.41 Pa artırabilir. Nikel içeriği arttıkça, alaşımın akma dayanımı çekme dayanımından daha hızlı artar, bu nedenle nikel içeren çeliğin akma oranı, sıradan karbon çeliğinden daha yüksek olabilir. Nikel sadece alaşımların mukavemetini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda tokluk, plastisite ve diğer işlem özelliklerinde diğer alaşım elementlerine göre daha az hasara sahiptir. Orta karbonlu çelik için nikel, perlit dönüşüm sıcaklığını düşürür ve perliti daha ince hale getirir; Ötektoid noktada karbon içeriğini azaltan nikel nedeniyle, aynı karbon içeriğine sahip karbon çeliğine kıyasla perlit miktarı daha yüksektir, bu da nikel içeren perlitli ferrit çeliğin mukavemetini aynı karbon içeriğine sahip karbon çeliğine göre daha yüksektir. Aksine, çeliğin mukavemeti aynı ise, nikel içeren çeliğin karbon içeriği uygun şekilde azaltılabilir, böylece çeliğin tokluğu ve plastikliği iyileştirilebilir. Nikel, çeliğin yorulmaya karşı direncini artırabilir ve çentiklere karşı hassasiyetini azaltabilir. Nikel, düşük sıcaklıklı çelik için büyük önem taşıyan, çeliğin düşük sıcaklıktaki kırılgan geçiş sıcaklığını azaltır. Yüzde 3,5 nikel içeren çelik -100 derecede kullanılabilirken, yüzde 9 nikel içeren çelik -196 derecede çalışabilir. Nikel, çeliğin sürünmeye karşı direncini artırmaz, bu nedenle genellikle sıcak dayanımlı çelik için güçlendirme elemanı olarak kullanılmaz.
Yüksek nikel içeriğine sahip demir nikel alaşımlarının doğrusal genleşme katsayısı, nikel içeriğinin artması veya azalması ile önemli ölçüde değişir. Bu özellikten yararlanılarak, son derece düşük veya belirli doğrusal genleşme katsayılarına sahip hassas alaşımlar, bimetalik malzemeler vb. tasarlanabilir ve üretilebilir. Ayrıca çeliğe eklenen nikel sadece aside değil alkaliye de dayanabilir ve atmosfere ve tuza karşı korozyon direncine sahiptir. Nikel, paslanmaz ve aside dayanıklı çelikte önemli elementlerden biridir.

(1) Mikro yapı ve ısıl işlemin çelik üzerindeki etkisi
A. Nikel ve demir sonsuz katı çözeltiye sahip olabilir. Nikel, demirin östenit bölgesini genişleterek A4 noktasını arttırır ve A3 noktasını azaltır ve östenit oluşturmak ve stabilize etmek için ana alaşım elementidir.
B. Nikel ve karbon karbür oluşturmaz
C. Ötektoid perlitin karbon içeriğini azaltın. Etkisi sadece nitrojenden sonra ikinci ve manganezden daha güçlüdür.
(2) Çeliğin mekanik özellikleri üzerindeki etki
A. Plastisitesini önemli ölçüde etkilemeden çeliğin mukavemetini artırmak için ferritin güçlendirilmesi ve perlitin rafine edilmesi ve arttırılması
B. Nikel içeren çeliğin karbon içeriği uygun şekilde azaltılabilir, böylece tokluk ve plastisite geliştirilebilir
C. Çeliğin yorulma direncini artırın ve çentiklere karşı hassasiyetini azaltın
D. Çeliğin sertleşebilirliğini ve temperleme stabilitesini iyileştirme üzerindeki sınırlı etkisinden dolayı nikel, su verilmiş ve temperlenmiş çelik için çok az öneme sahiptir.
E. Çeliğin düşük sıcaklıkta gevrekleşme geçiş sıcaklığını azaltın. Yüzde 3,5 Ni içeren çelik -100 derecede kullanılabilirken, yüzde 9 Ni içeren çelik -196 derecede kullanılabilir
(3) Çeliğin fiziksel, kimyasal ve proses özellikleri üzerindeki etkisi
A. Çeliğin termal iletkenliğini ve iletkenliğini güçlü bir şekilde azaltın
B. Ni içeren östenitik çelik<30% presents paramagnetism, that is, nonmagnetic steel. Fe Ni alloys with Ni>Yüzde 30'u önemli hassas yumuşak manyetik malzemelerdir
C. Yüzde 15'ten -20 fazla nikel içeren çelik, sülfürik asit ve hidroklorik aside karşı yüksek korozyon direncine sahiptir, ancak nitrik asidin korozyonuna karşı koyamaz. Genel olarak, nikel içeren çelik asitlere, alkalilere, tuzlara ve atmosfere karşı belirli bir korozyon direncine sahiptir. Nikel içeren düşük alaşımlı çelik ayrıca daha yüksek Korozyon yorulma direncine sahiptir. Nikel içeren çelik, kükürt ve karbon monoksit içeren bir atmosferde ısıtıldığında termal gevrekleşmeye ve aşındırıcı gözenekliliğe eğilimlidir.
D. Çatlakları önlemek için daha yüksek nikel içeriğine sahip çeliklerin kaynağında östenitik kaynak çubukları kullanılmalıdır.
E. Şerit yapısı ve beyaz nokta kusurları, nikel içeren çelikte oluşmaya eğilimlidir ve üretim sürecinde önlenmelidir.
(4) Çelikte Uygulama
A. Saf nikel çelik, yalnızca özellikle yüksek darbe tokluğu veya düşük çalışma sıcaklıkları gerektiğinde kullanılır.
B. Mekanik imalatta kullanılan nikel krom veya nikel krom molibden çeliği, ısıl işlemden sonra iyi mukavemet ve tokluk ile kapsamlı mekanik özellikler elde edebilir. Nikel içeren çelik, özellikle yüzey karbonlaması gerektiren bileşenler için uygundur
C. Nikel, iyi kapsamlı özellikler sağlayabilen, yüksek alaşımlı östenitik paslanmaz ve ısıya dayanıklı çelikte östenitleştirici bir elementtir. Esas olarak NiCr serisi çelik, CrMnN, CrAlSi, FeAlMn çelikten oluşur ve bazı uygulamalarda CrNi serisi çeliğin yerini alabilir.
D. Nikel kıtlığı nedeniyle aynı zamanda önemli bir stratejik malzemedir. Diğer alaşım elementleri kullanılmadan performans gereksinimlerini karşılamak mümkün değilse, çelik için alaşım elementi olarak nikel mümkün olduğunca kullanılmalıdır.

2, Kromun (Cr) Alaşımlardaki Rolü
Krom, alaşımların sertleşebilirliğini artırabilir ve ikincil bir sertleştirme etkisine sahip olabilir. Çeliği kırılgan hale getirmeden yüksek karbonlu çeliğin sertliğini ve aşınma direncini artırabilir; İçerik yüzde 12'yi geçtiğinde. Çeliğe iyi yüksek sıcaklık oksidasyon direnci ve orta korozyon direnci sağlama etkisine sahiptir. Ayrıca çeliğin ısıl mukavemetini arttırır ve krom, paslanmaz aside dayanıklı ve ısıya dayanıklı çelik için ana alaşım elementidir.
Krom, haddelenmiş durumda karbon çeliğinin mukavemetini ve sertliğini artırabilir. Uzamayı ve alanın azalmasını azaltın. Krom içeriği yüzde 15'i aştığında, mukavemet ve sertlik azalırken, buna bağlı olarak uzama ve küçülme alanı artacaktır. Krom çelik içeren parçalar, taşlamadan sonra kolayca yüksek yüzey işleme kalitesine ulaşabilir.
Su verilmiş ve temperlenmiş yapısal çelikte kromun ana rolü, sertleşebilirliğini arttırmaktır. Su verme ve temperlemeden sonra, çelik iyi kapsamlı mekanik özelliklere sahiptir ve karbonlanmış çelikte krom içeren karbürler de oluşturulabilir, böylece malzeme yüzeyinin aşınma direncini geliştirir. Krom içeren yay çeliği, ısıl işlem sırasında kolayca dekarbürize olmaz. Krom, takım çeliğinin aşınma direncini, sertliğini ve kırmızı sertliğini artırabilir. İyi temperleme kararlılığına sahiptir. Elektrikli ısıtma alaşımlarında krom, alaşımın oksidasyon direncini, direncini ve mukavemetini artırabilir. (1) Mikro yapı ve ısıl işlemin çelik üzerindeki etkisi
A. Krom ve demir, östenit faz alanını azaltan sürekli bir katı çözelti oluşturur. Krom, karbon ile çeşitli karbürler oluşturur ve karbon ile olan ilgisi demir ve manganezden daha fazladır, ancak tungsten, molibden vb.'den daha düşüktür. Krom ve demir intermetalik bileşikler oluşturabilir σ Faz (FeCr)
B. Krom, perlitteki karbon konsantrasyonunu ve karbonun östenitteki nihai çözünürlüğünü C ile azaltır, östenitin ayrışma hızını yavaşlatır, çeliğin sertleşebilirliğini önemli ölçüde artırır, fakat aynı zamanda çeliğin temper kırılganlık eğilimini artırır
(2) Çeliğin mekanik özellikleri üzerindeki etki
A. Çeliğin mukavemetini ve sertliğini arttırmak. Diğer alaşım elementleri eklendiğinde etki daha belirgindir. B. Çeliğin kırılgan geçiş sıcaklığını önemli ölçüde arttırmak
C. Yüksek krom içeriğine sahip Fe Cr alaşımlarında σ Faz çökelmesi varsa darbe tokluğunda keskin bir düşüşe neden olur
(3) Çeliğin fiziksel, kimyasal ve proses özellikleri üzerindeki etkisi
A. Çeliğin aşınma direncini artırın ve taşlamadan sonra yüksek bir yüzey kalitesi elde etmek kolaydır
B. Çeliğin iletkenliğini azaltın ve sıcaklık direnci katsayısını azaltın
C. Çeliğin koersivitesinin ve artık manyetik indüksiyonunun iyileştirilmesi. Sabit mıknatıslı çeliklerin imalatında yaygın olarak kullanılır
D. Krom, çeliğin yüzeyinde pasivasyon filmi oluşumunu teşvik eder ve belirli bir miktarda krom bulunduğunda çeliğin (özellikle nitrik asit) korozyon direncini önemli ölçüde artırır. Krom karbür çökelirse çeliğin korozyon direnci azalır
E. Çeliğin oksidasyon direncinin iyileştirilmesi
F. Dendritik ayrışma, krom çeliğinde kolayca oluşur ve çeliğin plastisitesini azaltır.
G. Krom nedeniyle çeliğin ısıl iletkenliği azaldığından, sıcak çalışma sırasında sıcaklık yavaşça yükseltilmeli ve dövme ve haddelemeden sonra yavaşça soğutulmalıdır.
(4) Çelikte Uygulama
A. Krom, sertleşebilirliği artırmak ve aşınma direncini artırmak için karbonlanmış yüzeyde krom içeren karbürler oluşturmak için esas olarak alaşımlı yapısal çelikte kullanılır.
B. Yay çeliğinde krom ve diğer alaşım elementlerinin kullanılmasıyla sağlanan kapsamlı özellikler
C. Kromun özel karbürlerinin aşınma direncine katkısı ve taşlama sonrası yüksek yüzey parlaklığı avantajı esas olarak rulman çeliğinde kullanılmaktadır.
D. Krom, aşınma direncini artırmak için esas olarak takım çeliği ve yüksek hız çeliğinde kullanılır ve belirli bir tavlama kararlılığı ve tokluğuna sahiptir.

E. Paslanmaz çelik ve ısıya dayanıklı çelikteki krom genellikle manganez, nitrojen, nikel vb. Cr18Ni9, vb.