크로멜 — 2.4870 — Nicrosil® 전선

모든 기적은 설명될 수 있어야 한다고 카렐 차펙은 주장했다.

크로멜의 구성

크로멜은 니켈을 기본으로 한다. 89-91% Ni, 8.7-10% Cr, 나머지는 철이며 망간, 실리콘, 구리, 코발트로 합금 되어 있다. 잘 알려진 니크롬 합금과 유사하며 가끔 크로멜 A라고도 불린다.

장점

니켈은 크로멜에 유연성과 높은 내식성을 부여한다. 안정적인 산화 니켈 표면막은 공격적인 환경으로부터 합금을 보호한다. 밀도 = 8.71 g/cm³. 상대적으로 가볍고 내열성이 있는 합금이다. 녹는점 t°는 약 1450°C이다. 뜨거운 변형은 t° 1200-1000°C에서 벌어지며, 어닐링은 800-900°C에서 수행된다. 크로멜의 선팽창계수는 12.8·10^-6/°C이며, 저항은 0.66 옴·mm²/m이다. 이 합금은 열전 특성과 내열성의 뛰어난 조합을 제공한다. 다른 금속과 접촉 시, 가열되면 열-EMF를 발생시키는데, 이는 20-1000°C의 넓은 온도 범위에서 선형적으로 진행된다. 더 높은 온도에서는 정확도가 떨어진다. 예를 들어, 크로멜과 백금 기반의 열전쌍은 0°에서 1000°C 범위에서 약 33밀리볼트의 열-EMF를 생성한다.

단점

니켈을 순수하게 얻는 것은 여러 어려움이 있어 고가의 금속으로 분류된다. 크로멜의 단점 중 하나는 어닐링 후 600°C 이하로 빠르게 냉각될 때 열-EMF가 감소하는 것이다. 스퍼터가 빨리 냉각될수록 열-EMF가 낮아진다. 600°C 이상의 고정 열원에서 측정 장비로 크로멜 전선을 사용할 경우 광범위한 측정 오류(최대 10°C)가 발생한다. 250-600°C 범위에서 인위적인 냉각 속도 조절을 통해 이런 현상을 부분적으로 개선할 수 있으며, 이로써 크로멜의 열-EMF를 안정화하고 더 정확한 측정값을 얻을 수 있다. 1000°C 이상의 온도와 산화 및 환원 가스, 수소 또는 황의 영향하에서는 이 합금이 부식된다. 이로 인해 표면에 녹색의 녹이 생성되어 열-EMF에 많은 변화를 주고 합금의 취약성을 증가시킨다.

용도

전선은 이 니켈 기반 합금의 제품 라인(원형, 테이프) 중 가장 수요가 높다. 열전쌍, 보상 전선, 가변저항기, 가열 장치 제작에서 널리 사용된다. 공기 중에서 1000°C까지 안정적인 열-EMF를 유지하는 능력 덕분에, 크로멜-알루멜 열전쌍의 양극 전극으로 사용되며, 높은 열저항성으로 '열충격'을 1300°C까지 견딜 수 있다. 용접 작업에서, 온도 센서로 사용되며 열전쌍에 연결되는 보상 전선에도 사용된다. 크로멜-알루멜 쌍의 전극은 Ø 1.2 - 3.2 mm 전선으로 만들어진다. 이들은 서로 및 보호 케이스로부터 단일 채널의 도자기 절연체로 절연되어 있다. 작업 끝단은 도자기 팁으로 보호되어 금속 케이스와의 접촉을 방지한다.

열전쌍의 특징

모든 크로멜-알루멜 열전쌍은 TХА-У-XV 및 TХ-VII를 제외하고는 높은 관성을 가지고 있다. 모든 유형의 쌍은 거의 일반적인 기계적 내구성을 가지며, TХА-430 및 TХА-420을 제외하고는 진동에 강하다. 크로멜-알루멜 열전쌍은 산성 환경에서는 잘 작동하지만 공격적인 가스가 없는 경우에 한한다. 이는 산화피막이 얇게 형성되어 산소의 파괴적 작용을 방지하기 때문이다. 선형적인 열-EMF 특징 덕분에 이들 열전쌍의 보정이 비교적 쉽다.

소련에서는 NХ9 및 NХ9,5 등급의 크로멜을 생산했다. 크로멜 N. Х. 9,5는 다음과 같은 형태로 제공된다:

• 전선 (Ø 0.10 - 12.00 mm);
• 원형(Ø 12.0 mm - 100.0 mm);
• 테이프(두께 0.1-5.0 mm, 폭 3-600 mm).

20 °C에서 NХ9.5 합금의 물리적 성질

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Chromel NХ9.5 합금 특성