Moderní život si nelze představit bez obrovského množství elektrických spotřebičů. Pro mnohé z nich je nichromová spirála hlavním detailem – „srdcem“mechanismu. Provoz elektronických zařízení, obráběcích strojů, elektrického nářadí používaných v každodenním životě a ve velkovýrobě přímo závisí na drátu s originální slitinou.
Popis
V roce 1905 přišel americký vědec Albert Marsh s nápadem spojit chrom a nikl. Patentovaný vzorec obsahoval 20 % chrómu a 80 % niklu. Slitina byla pojmenována nichrom. Zpočátku ve směsi nebyla žádná předslitina (žáruvzdorné prvky) a jednalo se o dvousložkovou slitinu. Dnes najdete možnosti s obsahem niklu 55% a chromu od 15%. Nečistoty jsou: železo, křemík, mangan, hliník, titan, molybden, křemík. Existuje více než deset "receptů" kovu, které spadají pod označení nichrom.
Nichromová spirála s výjimečně vysokým měrným odporem se stala nepostradatelnousoučástí mnoha nástrojů a zařízení. Je schopen odolat vysokoteplotní oxidaci v běžných i agresivních podmínkách. Slitina má tuto vlastnost díky přítomnosti chrómu, který vytváří na povrchu výrobku ochranný oxidový film. Také natírá slitinu tmavou barvou. Pokud zoxidovanou vrstvu odstraníte (mechanicky), změní se odstín na bělavě šedý.
Dvousložková slitina nemá žádné magnetické vlastnosti, vícesložkové modifikace mohou mít snížený výkon. Nichromová spirála se vyznačuje tuhostí a dobrou tažností. Drát se vyrábí v různých průřezech od 0,01 do 10 mm. Hlavní vlastnosti:
- elektrický odpor - 1100-1400 Ohm`m;
- bod tání až 1400 stupňů (pracovní rozsah - 800-1100 stupňů Celsia);
- hustota – 8200–8500 kg/m3;
- pevnost – 650–700 MPa.
Vlastnosti materiálu splňují nejvyšší technologické požadavky.
Výhody
Vysoká a stálá poptávka po nichromových součástkách je způsobena úžasnými vlastnostmi slitiny:
- nekoroduje;
- má nízkou hmotnost;
- snadné zpracování (snadné lisování a svařování);
- vysoká tepelná odolnost;
- silné a flexibilní zároveň;
- je vysoce odolný vůči agresivnímu prostředí;
- má dlouhou životnost.
Další důležitévýhodou je zvýšená odolnost proti elektrickému proudu. V praxi tento indikátor umožňuje získat více tepla s menším množstvím nichromu (délka nichromové spirály je kratší) než například z ocelového prvku. Menší množství kovu zase umožňuje snížit hmotnost a velikost celého aparátu. Nejdůležitější výhodou nichromu je kombinace všech výše uvedených indikátorů v jednom materiálu.
Odrůdy
Nichrome spirála může být vyrobena z různých modifikací slitiny a může mít různé tloušťky. Známky se liší svým složením a jsou (podmíněně) rozděleny do tří hlavních skupin:
- Pro rezistory: 20H80 (20% chrom, 80% nikl); Kh20N73YuM-VI (20 % chrómu, 73 % niklu, 3 % hliníku, 1,5 % molybdenu, až 0,3 % manganu, až 0,05 % titanu, 2 % železa, až 0,05 % uhlíku, roztaveno metodou vakuové indukce).
- Pro použití pod 900 stupňů.
- Pro topná tělesa se zvýšenou odolností vůči vysokým teplotám: KhN70YU-N (27 % chrómu, 70 % niklu, 3 % hliníku, až 0,3 % manganu, až 0,03 % cesia, až 0,1 % barya, až do 1,5 % železa, do 0,1 % uhlíku).
Vlastnosti slitiny závisí na proporcích jejích složek. Velké množství chrómu zabraňuje oxidaci.
Rozsah aplikace
Nichromový drát je jedním z nejžádanějších materiálů na trhu elektrických výrobků. Spirála vyrobená z této slitiny se používá v mnoha modelech elektrických ohřívačů. Doma jej používají řemeslnícipro:
- stroj na spalování dřeva;
- domácí hrnčířské pece;
- zařízení pro rychlý ohřev některých kovů v kovárně;
- výroba nejjednodušších topných konstrukcí („kozy“);
- domácí svářečky.
Průmyslové využití nichromu v domácích spotřebičích je široké: vysoušeče vlasů, žehličky, ohřívače, páječky, elektrické sporáky a další. Pro automatické svařovací jednotky se používá drát s velkým průřezem. Takovou slitinu lze nalézt v laboratorních zařízeních a radiotechnice. Nichrome se používá tam, kde je vyžadována odolnost vůči vysokým teplotám a agresivnímu prostředí.
