0Cr13Al6Mo2 उच्च प्रतिरोध विद्युत हीटिंग मिश्र धातु एक उच्च गुणवत्ता और कुशल विद्युत हीटिंग तत्व सामग्री है

इस मिश्र धातु का नाम ही इसकी रेसिपी है, और इसे पढ़ना यह समझने का सबसे तेज़ तरीका है कि यह क्या कर सकता है और क्या नहीं कर सकता। क्रोमियम के सामने शून्य का मतलब है बहुत कम कार्बन सामग्री, जो वेल्डेबिलिटी और सेवा के बाद लचीलेपन के बारे में एक बयान है। 13 क्रोमियम का स्तर है, जो हीटिंग मिश्र धातु के लिए कम है। 6 एल्यूमीनियम है, जो उच्च है, और 2 मोलिब्डेनम है।

इन तीन संख्याओं में से प्रत्येक कुछ खरीदती है और कुछ खर्च करती है। क्रोमियम वह ऑक्साइड बनाता है जो तार की सुरक्षा करता है, और यह रेसिपी में महंगा तत्व है, इसलिए इसे कम करने से धातु की लागत कम हो जाती है। एल्यूमीनियम एक ऑक्साइड बनाता है जो कम से कम उतनी ही अच्छी तरह से सुरक्षा करता है और बहुत कम लागत आती है, इसलिए इसे बढ़ाने से मिश्र धातु की लागत बढ़ाए बिना सेवा तापमान बढ़ जाता है। मोलिब्डेनम प्रतिरोधकता बढ़ाता है और तापमान पर ताकत में मदद करता है। एल्यूमीनियम की लागत लचीलेपन में चुकाई जाती है, और यही वह गुण है जिसे खरीदार सबसे पहले नोटिस करता है।

यह पृष्ठ ग्रेड को उसके प्रकाशित परिवार के मुकाबले रखता है जिससे वह संबंधित है, दिखाता है कि परिवार का डेटा एल्यूमीनियम और क्रोमियम व्यापार के बारे में क्या कहता है, और दो चीजें निर्धारित करता है जो एक विनिर्देश को उच्च एल्यूमीनियम मिश्र धातु के बारे में कहनी चाहिए जो उसे निकल-क्रोमियम ग्रेड के बारे में कहने की आवश्यकता नहीं है।

क्रोमियम और एल्यूमीनियम के बीच व्यापार लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम परिवार का केंद्रीय तथ्य है, और यह इस एक के आसपास के ग्रेड के लिए प्रकाशित डेटा में दिखाई देता है। नीचे दी गई तालिका उच्च प्रतिरोध हीटिंग मिश्र धातुओं के लिए राष्ट्रीय मानक से छह ग्रेड की संरचना और संपत्ति मूल्यों को पुन: प्रस्तुत करती है।

तीन नियमितताएं सीधे तालिका से पढ़ी जा सकती हैं, और वे उस ग्रेड के डिजाइन की व्याख्या करती हैं जिस पर यह पृष्ठ है।

पहली यह है कि अधिकतम तत्व तापमान एल्यूमीनियम के साथ बढ़ता है। 3.0 से 4.2% एल्यूमीनियम पर ग्रेड को 1,100 डिग्री सेल्सियस तक रेट किया गया है, और 5.0 से 7.0% पर ग्रेड को क्रोमियम और नाइओबियम या मोलिब्डेनम जोड़ के आधार पर 1,250 से 1,400 डिग्री सेल्सियस तक रेट किया गया है। एल्यूमीनियम वह तत्व है जो इस परिवार में तापमान खरीदता है, और यह क्रोमियम की तुलना में इसे अधिक सस्ते में खरीदता है।

दूसरी यह है कि प्रतिरोधकता एल्यूमीनियम और मोलिब्डेनम के साथ बढ़ती है। कम एल्यूमीनियम ग्रेड 1.23 μΩ·m पर है, 5 से 7% ग्रेड 1.42 से 1.43 पर हैं, और 2% मोलिब्डेनम वाले ग्रेड 1.53 पर हैं। उच्च प्रतिरोधकता का मतलब है समान वोल्टेज पर समान शक्ति के लिए एक छोटा तार, जो हीटिंग तत्व में एक वास्तविक बचत है।

तीसरी यह है कि घनत्व एल्यूमीनियम बढ़ने के साथ गिरता है, कम एल्यूमीनियम ग्रेड में 7.40 g/cm3 से उच्च एल्यूमीनियम ग्रेड में 7.10 तक। एल्यूमीनियम यहाँ हल्का तत्व है, इसलिए समान व्यास का तार कम वजन का होता है, और तत्व डिजाइनर को समान लंबाई के लिए थोड़ा कम द्रव्यमान मिलता है।

ये तीन नियमितताएं यह भी दिखाती हैं कि केवल 13% क्रोमियम वाला ग्रेड क्यों दिलचस्प हो सकता है। क्रोमियम रेसिपी का महंगा हिस्सा है, और यदि एल्यूमीनियम अधिकांश ऑक्सीकरण प्रतिरोध को संभाल सकता है, तो कम क्रोमियम स्तर धातु की लागत को कम करता है जबकि उपयोगी तापमान क्षमता बनाए रखता है। यह 0Cr13Al6Mo2 का डिजाइन तर्क है, और यही कारण है कि ग्रेड एक ऐसे परिवार में मौजूद है जहां अधिकांश सदस्य 20% क्रोमियम से ऊपर हैं।

6% एल्यूमीनियम वाला मिश्र धातु एक फेरिटिक लौह मिश्र धातु है जिसमें एल्यूमीनियम की एक बड़ी मात्रा घोल में होती है, और वह संरचना कमरे के तापमान पर लचीली नहीं होती है। प्रकाशित परिवार डेटा एल्यूमीनियम के 6% तक पहुंचने से पहले प्रवृत्ति दिखाता है: 4% एल्यूमीनियम ग्रेड में 16% से ऊपर टूटने पर बढ़ाव 7% एल्यूमीनियम ग्रेड में मोलिब्डेनम के साथ 10% से ऊपर गिर जाता है, और क्षेत्र में कमी 65 से 75% बैंड से उसी बैंड के निचले छोर की ओर गिर जाती है।

व्यावहारिक परिणाम एक निर्माण नियम है जिसकी निकल-क्रोमियम मिश्र धातु को आवश्यकता नहीं होती है। एक उच्च एल्यूमीनियम लौह-क्रोमियम तार को सामान्यतः तापमान पर या न्यूनतम मोड़ त्रिज्या के साथ लपेटा जाता है, और एक ठंडा मोड़ जिसे 20% क्रोमियम ग्रेड स्वीकार कर सकता है, वह 6% एल्यूमीनियम ग्रेड को क्रैक कर सकता है। एक ड्राइंग जो एक तंग कॉइल और एक ठंडी बनाने वाली ऑपरेशन निर्दिष्ट करती है, उसने एक निर्माण मार्ग निर्दिष्ट किया है जिसे मिश्र धातु जीवित नहीं रह सकती है, और विफलता कॉइल के अंदर एक दरार के रूप में दिखाई देती है न कि सेवा में एक छोटा जीवन।

एक दूसरी भंगुरता है जो उसी पैराग्राफ में आती है। लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु 475 डिग्री सेल्सियस के आसपास एक भंगुर सीमा से गुजरते हैं, जहां एक फेरिटिक संरचना अलग-अलग क्रोमियम सामग्री वाले दो चरणों में अलग हो जाती है और मिश्र धातु अपनी मजबूती खो देती है। एक हीटिंग तत्व जो उस सीमा से धीरे-धीरे ठंडा होता है, या जो उसमें रखा जाता है, वह अपनी संरचना में किसी भी बदलाव के बिना भंगुर हो सकता है। उसी परिवार में उच्च तापमान ग्रेड का प्रकाशित विवरण 475 डिग्री सेल्सियस को भंगुर तापमान सीमा के रूप में नामित करता है, और वही सावधानी परिवार में किसी भी फेरिटिक ग्रेड पर लागू होती है।

तीसरी पंक्ति में तत्व तापमान और भट्टी तापमान के बीच का अंतर वह है जो एक विफल हीटर के बारे में सबसे अधिक बहस का कारण बनता है। मानक में रेटेड तापमान तत्व का तापमान होता है, और तत्व भट्टी से अधिक गर्म चलता है क्योंकि उसे कहीं और अपनी गर्मी स्थानांतरित करनी होती है। 1,100 डिग्री सेल्सियस पर एक भट्टी में एक तत्व हो सकता है जो अपने रेटिंग से काफी ऊपर है यदि तत्व खराब तरीके से समर्थित है या यदि भार खो गया है।

दोनों फिल्में सुरक्षा करती हैं, और वे तापमान पर अलग-अलग व्यवहार करती हैं। एक क्रोमियम ऑक्साइड फिल्म जल्दी बनती है और पतली होती है, और यह उस तापमान से नीचे मिश्र धातु की सुरक्षा करती है जिस पर क्रोमियम ऑक्साइड वाष्पित होने लगता है। एक एल्यूमीनियम ऑक्साइड फिल्म उच्च तापमान पर अधिक स्थिर होती है, यही कारण है कि परिवार में उच्च एल्यूमीनियम ग्रेड 1,250 से 1,400 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचते हैं जबकि 4% एल्यूमीनियम वाले 13% क्रोमियम ग्रेड को 950 डिग्री सेल्सियस पर रेट किया गया है।

एल्यूमीनियम ऑक्साइड फिल्म स्थापित होने के बाद धीमी गति से बढ़ती है, जो उच्च तापमान रेटिंग का कारण है। यह सेवा के पहले कुछ घंटों के दौरान कम क्षमाशील है, क्योंकि फिल्म को सुरक्षा करने से पहले बनना पड़ता है, और एक हीटिंग तत्व को आमतौर पर सेवा में रखे जाने से पहले एक नियंत्रित पूर्व ऑक्सीकरण दिया जाता है। एक आपूर्तिकर्ता जो एक बताई गई सतह स्थिति के बिना तार भेजता है, उसने उस कदम को ग्राहक पर छोड़ दिया है।

यह दूसरी बात है जो एक विनिर्देश को उच्च एल्यूमीनियम मिश्र धातु और निकल-क्रोमियम ग्रेड के बारे में कहनी चाहिए जिसकी आवश्यकता नहीं है। डिलीवरी पर सतह की स्थिति तय करती है कि पहली गर्मी पर फिल्म कैसे बनती है, और ड्राइंग चिह्नों या अवशिष्ट स्नेहक वाला तार इसे असमान रूप से बनाता है। इस उद्देश्य के लिए एक उज्ज्वल एनील्ड सतह और एक पिकल की हुई सतह विनिमेय नहीं हैं, और ड्राइंग को एक का नाम देना चाहिए।

तुलना बताती है कि दोनों परिवार क्यों मौजूद हैं। जहां वातावरण ऑक्सीकरण है, तापमान अधिक है, और तत्व का समर्थन किया जा सकता है, लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम ग्रेड सस्ता है और अधिक गर्म चलता है। जहां तत्व असमर्थित है, जहां वातावरण ऑक्सीकरण और कम करने वाले के बीच चक्रित होता है, या जहां तार को ठंडा लपेटना पड़ता है, निकल-क्रोमियम ग्रेड वह है जो निर्माण और सेवा दोनों को जीवित रखता है।

उच्च प्रतिरोध हीटिंग मिश्र धातुओं के लिए राष्ट्रीय मानक खींचे गए तार, लुढ़का हुआ पट्टी, बार और कुंडलित रॉड को कवर करता है, और ग्रेड को संरचना के साथ-साथ रूप से भी ऑर्डर किया जाता है। हीटिंग तत्व के लिए महत्वपूर्ण रूप तार एक कुंडलित तत्व के लिए, पट्टी एक नक़्क़ाशीदार पन्नी या एक सपाट तत्व के लिए, और रॉड एक भारी अनुभाग के लिए है।

DLX चांगझौ, जिआंगसू में लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम हीटिंग मिश्र धातुओं की आपूर्ति करता है, 0.025 मिमी से तार, 50 मिमी तक गोल बार, और 0.50 मिमी से 2.5 मिमी मोटाई तक पट्टी, साथ ही निकल-क्रोमियम ग्रेड का उपयोग किया जाता है जहां उच्च एल्यूमीनियम मिश्र धातु गलत विकल्प है। सामग्री ऑर्डर पर नामित मानक के मुकाबले आपूर्ति की जाती है, अनुरोध पर EN 10204 3.1 प्रमाण पत्र और परीक्षण परिणामों के लिए पता लगाने योग्य हीट नंबर के साथ।

दो प्रश्न जो एक कोटेशन तय करते हैं वे तत्व तापमान और निर्माण मार्ग हैं। तापमान के लिए सही ग्रेड अभी भी कोइलिंग ऑपरेशन में विफल हो सकता है, और एक आपूर्तिकर्ता जो मोड़ त्रिज्या और कॉइल व्यास जानता है, वह तार काटने से पहले बता सकता है।

शून्य बहुत कम कार्बन सामग्री है। 13 लगभग 13% क्रोमियम है, 6 लगभग 6% एल्यूमीनियम है, और 2 लगभग 2% मोलिब्डेनम है। कार्बन स्तर को कम रखा जाता है ताकि कार्बाइड के रूप में कम क्रोमियम की खपत हो, क्रोमियम आधार ऑक्साइड बनाता है, एल्यूमीनियम उस तापमान को बढ़ाता है जिसे ऑक्साइड ले सकता है, और मोलिब्डेनम प्रतिरोधकता और तापमान पर ताकत बढ़ाता है।

क्योंकि क्रोमियम महंगा तत्व है और एल्यूमीनियम अधिकांश ऑक्सीकरण प्रतिरोध को संभाल सकता है। प्रकाशित परिवार डेटा 21 से 27% क्रोमियम पर ग्रेड दिखाता है जो 1,250 से 1,400 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचते हैं, और 4 से 6% एल्यूमीनियम के साथ 12 से 15% क्रोमियम पर एक ग्रेड 950 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचता है। 13% क्रोमियम और 6% एल्यूमीनियम वाला ग्रेड क्रोमियम लागत को कम रखते हुए एल्यूमीनियम के साथ अधिक तापमान खरीदने का एक प्रयास है।

उच्च एल्यूमीनियम फेरिटिक मिश्र धातु में कमरे के तापमान पर सीमित लचीलापन होता है, इसलिए एक तंग ठंडी कॉइल एक जोखिम है। परिवार के लिए प्रकाशित डेटा 4% एल्यूमीनियम ग्रेड में 16% से ऊपर और मोलिब्डेनम के साथ 7% एल्यूमीनियम ग्रेड में 10% से ऊपर टूटने पर बढ़ाव को दर्शाता है। तापमान पर कोइलिंग, एक न्यूनतम मोड़ त्रिज्या, या बनाने से पहले एक एनील सामान्य उत्तर हैं, और ड्राइंग को एक का नाम देना चाहिए।

यह फेरिटिक लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में 475 डिग्री सेल्सियस के आसपास मजबूती का नुकसान है, जो फेराइट को अलग-अलग क्रोमियम सामग्री वाले दो चरणों में अलग होने के कारण होता है। एक हीटिंग तत्व जो उस सीमा से धीरे-धीरे ठंडा होता है, या जो उसमें रखा जाता है, वह अपनी संरचना में किसी भी बदलाव के बिना भंगुर हो सकता है। उसी परिवार में उच्च तापमान ग्रेड का प्रकाशित विवरण 475 डिग्री सेल्सियस को भंगुर तापमान सीमा के रूप में नामित करता है।

क्योंकि तत्व को उसमें गर्मी स्थानांतरित करने के लिए भट्टी से अधिक गर्म चलना पड़ता है। मानक में अधिकतम तत्व तापमान तार का तापमान होता है, और एक निश्चित तापमान पर एक भट्टी में एक तत्व हो सकता है जो अपनी रेटिंग से ऊपर है यदि तत्व खराब तरीके से समर्थित है या यदि भार खो गया है। एक विनिर्देश जो भट्टी के तापमान का हवाला देता है, उसने गलत संख्या का हवाला दिया है।

लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम ग्रेड में उच्च प्रतिरोधकता, उच्च तत्व तापमान, कम मिश्र धातु लागत, और बहुत कम कमरे के तापमान पर लचीलापन होता है। निकल-क्रोमियम ग्रेड में कम प्रतिरोधकता, कम तत्व तापमान, उच्च मिश्र धातु लागत, और ठंडा लपेटने के लिए पर्याप्त लचीलापन होता है। जहां तत्व समर्थित है और वातावरण ऑक्सीकरण है, लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम ग्रेड आमतौर पर सस्ता उत्तर है।

नाम 0Cr13Al6Mo2 एक डिजाइन बयान है: वेल्डेबिलिटी के लिए कम कार्बन, लागत के लिए कम क्रोमियम, तापमान के लिए उच्च एल्यूमीनियम, और प्रतिरोधकता और ताकत के लिए मोलिब्डेनम। परिवार का डेटा तर्क की पुष्टि करता है, जिसमें अधिकतम तत्व तापमान 4% एल्यूमीनियम पर 950 डिग्री सेल्सियस से बढ़कर मोलिब्डेनम के साथ 7% एल्यूमीनियम पर 1,400 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचता है, और प्रतिरोधकता समान ग्रेड के सेट में 1.23 से 1.53 μΩ·m तक बढ़ती है।

डिजाइन की लागत लचीलापन है, और यह दो बार दिखाई देता है। एक उच्च एल्यूमीनियम तार ठंडी कोइलिंग का विरोध करता है, और एक फेरिटिक मिश्र धातु 475 डिग्री सेल्सियस के आसपास भंगुर हो जाती है यदि वह उस सीमा से धीरे-धीरे ठंडा होती है। एक विनिर्देश जो तत्व तापमान, कोइलिंग मार्ग और सतह की स्थिति का नाम देता है, उसने तीन आइटमों को कवर किया है जो तय करते हैं कि तार निर्माण और सेवा दोनों को जीवित रहता है या नहीं।

GB/T 1234, विद्युत हीटिंग के लिए उच्च प्रतिरोध मिश्र धातु, लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम परिवार के लिए उद्धृत ग्रेड, रूपों और संपत्ति मूल्यों के लिए राष्ट्रीय मानक के रूप में।

लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम उच्च प्रतिरोध हीटिंग मिश्र धातुओं के लिए प्रकाशित संपत्ति तालिका GB/T 1234 के अनुसार, संरचना रेंज, अधिकतम तत्व तापमान, 20 डिग्री सेल्सियस पर प्रतिरोधकता, घनत्व, तापीय चालकता, विस्तार गुणांक, गलनांक, तन्य शक्ति, बढ़ाव, क्षेत्र में कमी, और 1Cr13Al4, 0Cr21Al4, 0Cr21Al5, 0Cr21Al6, 0Cr21Al6Nb, और 0Cr27Al7Mo2 के लिए कठोरता।

GB/T 1234-2012 के अनुसार 0Cr27Al7Mo2 का प्रकाशित विवरण, यह नोट करते हुए कि आपूर्ति की गई स्थिति में ठंडी फॉर्मेबिलिटी और वेल्डेबिलिटी खराब है और 475 डिग्री सेल्सियस फेरिटिक संरचना के लिए भंगुर तापमान सीमा है।

लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम हीटिंग मिश्र धातुओं के लिए प्रकाशित तकनीकी डेटा, एल्यूमीनियम ऑक्साइड स्केल, उच्च तापमान पर इसकी स्थिरता, और सेवा से पहले उपयोग किए जाने वाले पूर्व ऑक्सीकरण उपचार का वर्णन करता है।

लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम और निकल-क्रोमियम प्रतिरोध मिश्र धातुओं की प्रकाशित तुलना, प्रतिरोधकता, अधिकतम तापमान, लचीलापन, और कम करने वाले वातावरण में व्यवहार को कवर करती है।

GB/T 1234 उत्पाद रूप, नामित ग्रेड के लिए डिलीवरी रूपों के रूप में खींचे गए तार, लुढ़का हुआ पट्टी, बार, और कुंडलित रॉड को कवर करता है।

ASTM B603, विद्युत प्रतिरोध और हीटिंग के लिए लौह-क्रोमियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु तार के लिए मानक विनिर्देश, चीनी मानक प्रणाली के बाहर तुलनीय दस्तावेज के रूप में।

EN 10204, निरीक्षण दस्तावेज, 3.1 प्रमाण पत्र की परिभाषा के लिए एक दस्तावेज के रूप में जिसमें वास्तविक परीक्षण परिणाम होते हैं और निर्माता स्वतंत्र निरीक्षण प्रतिनिधि द्वारा प्रमाणित होता है।

यहां उद्धृत संरचना रेंज और संपत्ति मान नामित परिवार के सदस्यों के लिए प्रकाशित मान हैं, और वे वितरित लॉट के लिए प्रमाण पत्र नहीं हैं। 0Cr13Al6Mo2 की अपनी गुणधर्मों को लागू मानक के वर्तमान संस्करण और विशिष्ट रूप और आकार के लिए आपूर्तिकर्ता डेटा शीट से लिया जाना चाहिए, क्योंकि ग्रेड के मान ड्राइंग और एनीलिंग मार्ग से प्रभावित होते हैं। अधिकतम तत्व तापमान एक निश्चित वातावरण में तार का एक गुण है न कि भट्टी का, और यह एक समर्थित तत्व और परिभाषित गर्मी हस्तांतरण मानता है। 475 डिग्री सेल्सियस की भंगुरता और ठंडी कोइलिंग सीमा फेरिटिक परिवार पर सामान्य रूप से लागू होती है और उनकी गंभीरता एल्यूमीनियम सामग्री और थर्मल इतिहास पर निर्भर करती है। उत्पाद विनिर्देशों को संशोधित किया जाता है, और खरीद आदेश पर नामित संस्करण शासित होता है। इस पृष्ठ पर कुछ भी इंजीनियरिंग रिलीज या खरीदार और आपूर्तिकर्ता के बीच सहमत योग्यता परीक्षण का विकल्प नहीं है।