Технологии получения особых металлических сплавов в некоторых отраслях были успешно вытеснены композитами. Этот процесс не останавливается, но есть направления, в которых все еще доминируют более традиционные материалы. К таким, в частности, относится нихромовая нить, которая, благодаря уникальному спектру технико-физических качеств, нашла применение в самых разных отраслях.
Что представляет собой нихром?
Это сплав, сформированный двумя базовыми металлами – никелем и хромом. Причем первый иногда составляет до 80 % от структуры сплава. Также в состав нихрома вводятся другие металлы, среди которых железо, алюминий, кремний и др. К эксплуатационным особенностям материала относят высокое электрическое сопротивление, жаростойкость, а также пластичность. По отдельности эти качества не являются чем-то особенным для традиционных металлов, однако нихромовая нить выигрывает именно за счет их сочетания в одной структуре. Например, та же пластичность как раз и позволяет изготавливать нитяные волокна сплава, далее применяя их в печах, где рабочая среда может составлять в температурном показателе порядка 1 200 ˚C. Кроме этого, в зависимости от назначения сплав может дополнительно подвергаться легированию, что придает ему новые свойства или же улучшает основные характеристики. Так, для повышения рабочего ресурса нихром разбавляется редкоземельными металлическими компонентами.
Характеристики нихромовой нити
Существует несколько модификаций нихромовых волокон, которые имеют свои особые характеристики, но в целом диапазон значений располагается в одном нешироком спектре. Например, в показателях плотности сплав находится в коридоре от 8200 до 8500 кг/м3. Рабочая температура большинства марок соответствует диапазону 1000–1200˚C. При этом в размерах разброс форматов довольно обширен. Наиболее популярна нихромовая нить, диаметр которой составляет 0,01-0,08 мм. Встречаются и изделия, выходящие за рамки этого типоразмера, но это, скорее, исключения, рассчитанные на использование материала в узкоспециализированных сферах. Что касается физической стойкости, то в среднем нить выдерживает 0,65-0,7 ГПа, но для поддержания этого уровня следует учитывать и предостережения технологов в плане эксплуатационной безопасности материала. К примеру, нить нельзя оставлять в сернистой атмосфере, так как подобные среды губительно сказываются и на свойствах нихрома, и на его структуре.
Производство нихрома
Для начала стоит подчеркнуть, что нить является лишь одним из форматов выпуска нихрома. Она же наиболее близкая по своим качествам к проволочным изделиям. Производят материал по технике протяжки под давлением. Но до начала операции заготовка не подвергается нагреву, поэтому технологию называют холоднотянутой. Также могут применяться методы травления – они качественно улучшают физические свойства, которые получает на выходе нихромовая нить. Где взять данный материал? Обычно изготовлением занимаются металлургические комбинаты. Но здесь важно понимать, что сама процедура создания нихромовых материалов не относится к распространенным. Во многом это связано и со спецификой применения сплава. Тем не менее есть немало предприятий, занимающихся металлопрокатом, которые концентрируют в своем ассортименте наиболее востребованные типоразмеры и марки нихромовых нитей.
Особенности применения
Благодаря высокому электрическому сопротивлению такие волокна применяются в нагревательном оборудовании. Это направление использования сплава также обуславливается прочностью и жаростойкостью структуры. Именно нить применяется в небольших печных конструкциях круглой формы. Кроме этого, нашел свое место данный материал и в сфере медицины, где его используют как средство зашивания. Строительная область также не обошлась без уникального сплава. Так, для получения ровных панельных изделий, например, из пенопласта или гипсокартона, используется резка нихромовой нитью по фигурной линии. В отличие от традиционных электролобзиков нить позволяет более точно и аккуратно производить раскрой с минимальным повреждением заготовки. Впрочем, качество результата зависит и от техники выполнения фигурной резки, а также от условий организации процесса.
Чем заменить нихромовую нить?
В бытовом хозяйстве часто встречаются проблемы обновления нагревательных элементов в разных электроприборах. Наиболее подходящей заменой считается рабочая спираль, которую можно найти в электроплитах, утюгах, некоторых моделях чайников и т. д. Но если требуется обеспечить и защиту от электрохимического воздействия, то стоит обратиться к нержавейке. Как показывает практика, нихромовая нить обычно располагает тем же показателем сопротивления, что и нержавеющий материал, но проигрывает ему в защитных свойствах в плане окисляемости. Оптимальным решением такой замены может быть раскрой оплетки старого шланга, в котором применяются армирующие волокна нержавейки.
Заключение
Использование качественного нихрома дает массу преимуществ пользователю того или иного прибора или конструкции. Данный материал не всегда может конкурировать с аналогами в показателях износостойкости, но защита от термического поражения и электрическое сопротивление ставят его в отдельный ряд уже по технико-эксплуатационным свойствам. При этом нихромовая нить не должна рассматриваться в качестве универсального решения для тех же электроприборов. Опять же, некоторые марки наиболее ярко проявляются свои преимущества как элемент режущей оснастки, а другие – как устойчивый проводник нагревательной инфраструктуры. Наделение теми или иными свойствами во многом зависит от внесения дополнительных модификаторов. Собственно в чистом виде нихром сегодня почти не встречается, так как на фоне повышения характеристик целевого оборудования растут и требования к расходным материалам. Поэтому возникает и необходимость улучшения качеств нихромовой нити.
