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Cr15Ni60 (镍铬合金圆棒)百科

9月15日

Cr15Ni60 镍铬合金圆棒属于 Ni-Cr-Fe 系高电阻电热合金,常称 NiCr 60/15。其特点是 Ni 约 60%、Cr 约 15%,余量为 Fe,具有较高的电阻率、良好的抗氧化性和高温强度,常用于电热元件、电阻器、热处理炉、玻璃/陶瓷窑炉发热体等。注意:它不是 Inconel 600,也不是 Cr20Ni80,成分和用途有区别。

一、主要执行标准

1. 中国标准

GB/T 1234-2012《高电阻电热合金》
这是 Cr15Ni60 圆棒、丝材、带材最常用的核心标准,规定了牌号、化学成分、尺寸、外形、技术要求、试验方法、检验规则等。

圆棒尺寸、偏差可参照:

热轧棒:GB/T 702

冷拉棒:GB/T 905

或按 GB/T 1234-2012 及供需合同执行。

试验方法常用:

化学分析:GB/T 223 系列

拉伸试验:GB/T 228.1

电阻温度系数:JB/T 7900 等

硬度:GB/T 231.1 / GB/T 4340.1

2. 国际/国外对应牌号

德国 DIN 17470:NiCr 60/15

俄罗斯 GOST 10994:Х15Н60 / Kh15N60

商业牌号:Nikrothal 60、Resistohm 60、NiCr 60/15

美标体系无完全统一的常用 UNS 牌号,采购时通常以化学成分和性能指标为准。

二、化学成分(典型要求,wt%)

元素

含量要求

C

≤0.08

Mn

≤0.60

Si

0.75~1.60

P

≤0.025

S

≤0.015

Cr

15.0~18.0

Ni

55.0~61.0

Fe

余量

说明:Cr15Ni60 是镍铬铁合金,不是纯 Ni-Cr 二元合金。Ni 含量约 60%,Cr 约 15%,余量主要为 Fe。

三、主要物理性能(典型值)

项目

典型值

密度

约 8.2 g/cm³

电阻率(20℃)

约 1.12 μΩ·m,即 1.12 Ω·mm²/m

电阻温度系数(20~100℃)

约 120×10⁻⁶/℃

熔点

约 1390~1400℃

比热

约 0.46 J/(g·K)

热导率(20℃)

约 13.4 W/(m·K)

线膨胀系数(20~1000℃)

约 17.0×10⁻⁶/K

弹性模量

约 190~200 GPa

磁性

通常为奥氏体组织,室温磁性弱/无磁,冷加工后可能变化

最高使用温度

大气中约 1150℃

抗氧化性

良好,适合 1000~1150℃ 氧化性气氛

实际性能会随成分、热处理、冷加工状态、使用气氛和表面负荷变化。

四、力学性能与工艺性能

1. 室温力学性能(棒材参考)

项目

参考值

抗拉强度 Rm

≥650 MPa

断后伸长率 A

≥20%

硬度

HBW 约 170~230

组织

奥氏体基体,可能有少量碳化物

2. 工艺性能

热加工性能良好,可锻、可轧。

冷加工会硬化,需中间退火。

焊接性良好,建议采用同质焊材。

切削加工性一般,因韧性和加工硬化倾向较大。

供货状态常见:热轧态、锻制态、冷拉态、退火态、磨光态。

五、圆棒供货与检验要点

1. 常见规格

热轧圆棒:φ8~100 mm

锻制圆棒:φ100~300 mm

冷拉/磨光圆棒:φ3~100 mm

长度:定尺或 1~6 m,按合同。

2. 表面与交货状态

表面:黑皮、酸洗、车光、磨光。

状态:热轧、锻制、冷拉、退火、磨光。

允许偏差:按 GB/T 1234-2012、GB/T 702、GB/T 905 或双方协议。

3. 质量证明与检验

采购时应要求质量证明书,包含:

化学成分

尺寸及偏差

表面质量

抗拉强度、延伸率

电阻率

硬度

必要时:晶粒度、探伤、非金属夹杂物等。

六、使用注意事项

气氛限制
Cr15Ni60 在空气、氧化性气氛中抗氧化较好,但在含硫、含氯、还原性气氛中易腐蚀。特别是高温含硫气氛会生成低熔点 NiS,导致严重破坏。

最高使用温度
大气中连续使用约 1150℃;间歇使用或恶劣气氛下应降低。实际温度受表面负荷、支撑材料、炉气影响。

表面负荷设计
作为电热材料时,表面负荷不宜过高,否则会缩短寿命。Cr15Ni60 的允许表面负荷通常低于 Cr20Ni80。

支撑材料
高温下应使用高铝陶瓷、刚玉等支撑,避免与低熔点金属、石墨、含硫耐火材料直接接触。

不要与 Inconel 600 混用
Inconel 600 成分为 Ni72/Cr15/Fe8 左右,虽 Cr、Ni 接近,但杂质控制、力学和耐蚀标准不同,不能简单替代。

七、采购标注建议

建议合同或采购单写明:

牌号:Cr15Ni60
标准:GB/T 1234-2012
规格:φ×× mm × ×× mm
交货状态:热轧/锻制/冷拉/退火/磨光
表面:黑皮/酸洗/车光/磨光
性能要求:Rm≥650 MPa,A≥20%,20℃电阻率 1.12 μΩ·m 左右
特殊要求:探伤、晶粒度、电阻率实测等

总结:Cr15Ni60 镍铬合金圆棒主要执行 GB/T 1234-2012《高电阻电热合金》,对应国外商业牌号 NiCr 60/15 / Kh15N60。其典型成分为 Ni 55%~61%、Cr 15%~18%、Fe 余量;密度约 8.2 g/cm³,20℃电阻率约 1.12 μΩ·m,最高使用温度约 1150℃。适用于氧化性气氛中的电热元件和电阻元件,但应避免高温含硫、含氯和还原性气氛。

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