Bahan paduan yang digunakan dalam pembuatan elemen pemanas listrik. Ketika arus listrik dialirkan melalui elemen paduan, efek Joule dihasilkan, yang mengubah energi listrik menjadi energi panas.
Produk paduan hambatan listrik umumnya dibuat menjadi batangan, kabel, batang kawat dalam gulungan dan strip, dan juga dapat dibuat menjadi pipa dan coran dengan persyaratan khusus.
Persyaratan kinerja paduan hambatan listrik: ① Paduan tersebut harus memiliki ketahanan oksidasi yang baik (atau ketahanan korosi di atmosfer sedang) dan ketahanan mulur yang cukup pada suhu tinggi. ② Harus memiliki resistivitas yang tinggi, koefisien resistivitas suhu harus serendah mungkin, dan dapat menahan arus yang besar. ③ Harus memiliki kinerja proses produksi metalurgi dan kinerja proses manufaktur yang baik.
Pada tahun 1906, British Marsh (ALMarsh) mengembangkan paduan resistansi listrik nikel-kromium Cr20Ni80, United States FBLounsberry (FBLounsberry) pada tahun 1929, Uni Soviet Kornilov (И.И.корнилов) dan yang lainnya mempelajari besi pada tahun 1934. Sifat fisik paduan Fe-Cr-Al dengan Al2~6% dan Cr7~13% ditambahkan ke paduan. Atas dasar ini, paduan resistansi listrik jenis Fe-Cr-Al dibuat. Tiongkok membuat dua jenis paduan resistansi listrik di atas pada tahun 1949. Pada tahun 1970-an, lebih dari 30 tingkatan paduan resistansi listrik diproduksi dan diterapkan di berbagai negara, tetapi hanya beberapa tingkatan yang diproduksi dalam jumlah besar dan digunakan secara luas.
Jenis paduan resistansi listrik Paduan resistansi listrik tipe Ni-Cr-(Fe) didasarkan pada nikel atau besi, umumnya mengandung Cr15-31% dan Ni29-80%, yang menunjukkan struktur austenitik. Misalnya, Cr20Ni30, Cr20Ni80, Cr30Ni70, dll., suhu operasi maksimum dapat mencapai 950, 1100, 1200 derajat secara berurutan. Properti dapat ditingkatkan dengan menambahkan elemen jejak seperti Ca, Ce, Zr, Ti dan Si ke dalam paduan. Karakteristik jenis paduan ini adalah bahwa lapisan pelindung permukaan dibentuk oleh kromium oksida (Cr2O3), yang memiliki ketahanan korosi yang kuat, kekuatan suhu tinggi, dan kinerja pembentukan dan pengelasan yang baik. Kerugiannya adalah harganya tinggi, dan tidak cocok untuk digunakan dalam atmosfer yang mengandung sulfur.
Paduan resistansi listrik tipe Fe-Cr-Al didasarkan pada besi, mengandung 12-30% Cr, 4-8% Al, rasio Cr dan Al yang sesuai dan menambahkan elemen jejak seperti La, Ce, Y, dll., untuk mendapatkan kinerja tinggi dari paduan resistansi listrik. Misalnya, Cr17Al5, Cr25Al5, Cr28Al8Ti, dll., suhu operasi maksimum dapat mencapai 1050, 1200, 1300 derajat secara bergantian. Jenis paduan ini adalah struktur ferit, dengan zona embrittlement masing-masing sekitar 450 derajat C dan 700 derajat C. Ketika digunakan untuk waktu yang lama pada suhu tinggi, butiran mudah menjadi kasar, sehingga ketahanan mulur suhu tinggi dan ketangguhan suhu kamar rendah, tetapi resistivitasnya tinggi. , ketahanan oksidasi yang baik, dan murah, sehingga banyak digunakan.
Proses produksi peleburan paduan tahan listrik harus didasarkan pada komposisi kimia paduan, terutama karbon, fosfor, sulfur dan elemen jejak yang ditambahkan untuk meningkatkan kinerja paduan dan persyaratan kemurnian paduan, menggunakan tungku busur listrik, tungku induksi vakum dan peleburan ulang terak elektro, dll. Untuk meningkatkan kinerja pemrosesan paduan, deoksidasi harus diperkuat selama proses peleburan untuk mencegah oksidasi sekunder selama pengecoran ingot, dan untuk mengurangi segregasi dan struktur kristal kolom kasar.
Pemrosesan plastik panas dari paduan jenis Ni-Cr-(Fe) harus menghindari pemanasan dalam atmosfer yang mengandung belerang untuk mencegah pembentukan nikel sulfida dengan titik leleh rendah dan menyebabkan retakan permukaan pada benda kerja. Kemampuan pengerjaan plastik dingin dari paduannya bagus. Setelah setiap perlakuan anil dan pelunakan, laju deformasi pengerjaan dingin dapat mencapai 60-80%.
Paduan jenis Fe-Cr-Al harus mencegah suhu pemanasan terlalu tinggi dan waktu pemanasan terlalu lama selama proses pengerjaan panas untuk menghindari pengasaran butiran. Suhu akhir pengerjaan panas umumnya tidak lebih tinggi dari 850 derajat. Sifat pengerjaan dingin dari paduan jenis ini buruk, jadi perlakuan anil rekristalisasi harus dilakukan tepat waktu selama proses pengerjaan dingin, dan proses deformasi seragam harus diadopsi dan pelumasan harus diperkuat.
