Глава I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
СПЛАВОВ
Сплавы для нагревателей
составляют особую группу сплавов, которые отличаются сочетанием
жаростойкости и высокого электрического сопротивления. Такое
сочетание следует признать редким, поскольку достижение каждого из указанных свойств в отдельности представляет
сложную задачу.
Первоначально для нагревателей
использовали резистивные1 сплавы, способные сохранять
стабильность электрических свойств при повышенных температурах. Для
этой цели сначала использовали медноникелевые сплавы и даже простые стали,
которые работоспособны до 400 — 500°С В дальнейшем необходимо было искать
пути повышения рабочей температуры нагревателей, что привело сначала
к опробованию Ni—Сг сплавов, а затем к разработке сплавов Fe—Cr—А1. Хотя с
повышением рабочей температуры нагревателей жаростойкость становилась все
более определяющей эксплуатационной характеристикой, развитие сплавов
шло обособленно от конструкционных жаростойких сплавов, так как сплавы для
нагревателей отличались явно выраженной спецификой технических требований
к ним и методикой оценки их свойств. В результате этого сплавы для
нагревателей отличаются по составу и свойствам от конструкционных
жаростойких сплавов и обладают определенным сочетанием
свойств.
1. ВЫСОКАЯ ЖАРОСТОЙКОСТЬ
Жаростойкость является наиболее
важным параметром, предопределяющим эксплуатационную стойкость
нагревателей. Жаростойкостью называется способность металла
сопротивляться коррозионному воздействию газов при высоких температурах
(ГОСТ 5272 - 68. Коррозия металлов. Термины). Под металлом здесь и далее
будем понимать металл или металлический сплав.
По жаростойкости к сплавам для
нагревателей предъявляются более жесткие требования, чем к конструкционным
сталям и сплавам: необходима более высокая рабочая температура — до
1400°С и более, равномерное по глубине окисление. При эксплуатации
конструкционных элементов неравномерность окисления нежелательна, но
во многих случаях допустима. При эксплуатации нагревательных элементов
неравномерность окисления приводит к неоднородности
электросопротивления и локальным перегревам и
непрерывному самоускорению процесса окисления на отдельных
участках нагревателя.
Расчетные значения характеристик
жаростойкости, применяемых для оценки конструкционных материалов, не
выявляют степень отрицательного влияния неоднородности окисления на
срок службы нагревателей. Поэтому применительно к нагревателям разработаны
специальные методы оценки стойкости путем нагрева образцов электрическим
током. Этот вопрос подробно рассмотрен в гл. Ill и IV.
1 Резистивные сплавы
- сплавы для резисторов (элементов сопротивления) известны также под
названием реостатные сплавы.
