Хромель

Хромель – это сплав на основе никеля, что входит в группу термоэлектродных материалов. Название получил от двух основных элементов, из которых состоит: хрома, никеля.

Предназначен для изготовления компенсационных проводов, термоэлектродов различных термопар. Чаще всего данная продукция востребована для производства термопар двух базовых типов: ХК – с копелем (международная маркировка «L»), ХА – с алюмелем (обозначение «K»).

Продукция выпускается в соответствии с требованиями ГОСТ 1790-2016, 1791-2014, 5307-2015.

Состав и характеристики хромеля

Основными веществами являются:

• Ni (никель) – 89-91%;
• Cr (хром) – 8,7-10%;
• мелкие примеси: Si (кремний), Co (кобальт), Mn (марганец), Cu (медь), иные.

Процентный состав примесей может меняться.

Хромель можно купить для переработки в прокат благодаря его антикоррозийным качествам, жаростойкости и повышенными механическим показателям. Среди других параметров:

• ТЭДС – +20-1000 °С;
• удельное сопротивление – 0,66 Ом*м;
• плотность – 8,710 г/м3;
• температура отжига – +800-900 °С, плавления – +1400-1500 °С, горячей обработки – +1000-1200 °С;
• величина линейного расширения – 12,8 мм/м*(°С).

Размеры, физико-химические свойства, температурные пределы задаются ГОСТ 1790. Статические параметры термопар регламентированы ГОСТ 8.585-2001

Производство и особенности

Хромель получают волочением под избыточным давлением. Технология производства на этапе формирования полуфабриката не подразумевает нагрева, продукт относится к холоднодеформированным.

Последующая термообработка позволяет получить требуемый материал. Дальнейшая механическая или химическая отделка не проводится.

Преимущества

Основа — никель. Это придаёт готовому сплаву существенную пластичность, ковкость, антикоррозийность. На поверхности формируется оксидная никелевая плёнка. Материал имеет стойкость в большим температурам, малый вес. Он способен вырабатывать электроток в месте контакта с иными металлами в процессе нагрева. Термо-ЭДС имеет прямолинейные характеристики, сохраняет параметры в широком диапазоне температур во время продолжительной работы.

Недостатки

Главный минус хромеля – цена. Основа, Ni, весьма дорогой в добыче и переработке. Также среди недостатков:

• быстрое охлаждение продукции после отжига приводит к падению показателя ТЭДС полученного сплава;
• использование термопары в качестве элемента измерительного прибора для замеров температур превышающих +600 °С даёт высокую погрешность (до 10 °С).

Устранить данную проблему может искусственное торможение охлаждения в температурном режиме от +200 до +600 °С. В этом случае стабильность величины ТЭДС сохраняется, а погрешность падает.

Хромель плохо реагирует на контакт с окисленными и восстановительными газами при температурах более +1000 °С, а также на водородные и сернистые среды. Материал становится хрупким, снижаются защитные параметры от коррозии.

Применение

Сплав изготавливают в виде термопарной проволоки марок НХ9, НХ9,5. Последняя выступает, совместно с копелем, в роли плюсового электрода. Первая – в термопарах, как компенсационный провод.

Хромель востребован для изготовления термоэлектрических пирометров, нагревательных устройств, в электротехнике.