As ligas eletrotérmicas de ferro-cromo-alumínio e níquel-cromo geralmente apresentam forte resistência à oxidação, mas, devido à presença de diversos gases no forno, como ar, atmosfera de carbono, atmosfera de enxofre, hidrogênio, atmosfera de nitrogênio, etc., todos esses gases exercem certo impacto sobre os componentes. Embora todas as ligas eletrotérmicas sejam submetidas a tratamento antioxidante antes de saírem da fábrica, esses gases podem causar danos aos componentes durante o transporte, enrolamento e instalação, reduzindo sua vida útil. Para prolongar a vida útil, recomenda-se que o cliente realize um tratamento de pré-oxidação antes do uso. O método consiste em aquecer o elemento de aquecimento elétrico da liga em ar seco a uma temperatura 100-200 graus abaixo da temperatura máxima permitida para a liga, mantê-lo aquecido por 5 a 10 horas e, em seguida, resfriá-lo lentamente dentro do forno.
Entende-se que o diâmetro e a espessura do fio de aquecimento são parâmetros relacionados à temperatura máxima de operação. Quanto maior o diâmetro do fio, mais fácil é superar o problema de deformação em altas temperaturas e prolongar sua vida útil. Quando o fio de aquecimento opera abaixo da temperatura máxima, o diâmetro não deve ser inferior a 3 mm e a espessura da fita plana não deve ser inferior a 2 mm. A vida útil do fio de aquecimento também está diretamente relacionada ao seu diâmetro e espessura. Quando o fio de aquecimento é utilizado em um ambiente de alta temperatura, forma-se uma película protetora de óxido na superfície, que envelhece com o tempo, formando um ciclo contínuo de geração e destruição. Esse processo também representa o consumo contínuo de elementos dentro do fio do forno elétrico. Fios para forno elétrico com maior diâmetro e espessura possuem maior conteúdo de elementos e, consequentemente, maior vida útil.
Classificação
Ligas eletrotérmicas: de acordo com sua composição química e estrutura, podem ser divididas em duas categorias:
Uma delas é a série de ligas de ferro-cromo-alumínio,
Outra opção é a série de ligas de níquel-cromo, que possui vantagens próprias como material para aquecimento elétrico e é amplamente utilizada.
O objetivo principal
Máquinas metalúrgicas, tratamentos médicos, indústria química, cerâmica, eletrônica, eletrodomésticos, vidro e outros equipamentos de aquecimento industrial e aparelhos de aquecimento residencial.
Vantagens e desvantagens
1. Principais vantagens e desvantagens da série de ligas de ferro-cromo-alumínio: Vantagens: a liga de ferro-cromo-alumínio para aquecimento elétrico possui alta temperatura de serviço, podendo atingir até 1400 graus (0Cr21A16Nb, 0Cr27A17Mo2, etc.), longa vida útil, alta resistência à carga superficial, boa resistência à oxidação, alta resistividade e baixo custo. Desvantagens: principalmente baixa resistência em altas temperaturas. Com o aumento da temperatura, sua plasticidade aumenta, tornando os componentes mais suscetíveis à deformação e dificultando o processo de dobra e reparo.
2. Principais vantagens e desvantagens da série de ligas de aquecimento elétrico de níquel-cromo: Vantagens: resistência a altas temperaturas superior à do ferro-cromo-alumínio, não deforma facilmente sob uso em altas temperaturas, sua estrutura não se altera facilmente, boa plasticidade, fácil de reparar, alta emissividade, não magnético, forte resistência à corrosão, longa vida útil, etc. Desvantagens: por ser feito de níquel, um metal raro, o preço desta série de produtos é várias vezes maior que o do Fe-Cr-Al, e a temperatura de uso é inferior à do Fe-Cr-Al.
bom e ruim
Primeiramente, precisamos saber que o fio de aquecimento atinge o ponto de incandescência, o que está relacionado à sua estrutura. Vamos remover o secador de cabelo e cortar um pedaço do fio. Utilize um transformador de 8V 1A, e a resistência do fio de aquecimento (ou do fio da manta elétrica) não deve ser inferior a 8 ohms, caso contrário, o transformador queimará facilmente. Com um transformador de 12V 0,5A, a resistência do fio de aquecimento não deve ser inferior a 12 ohms, caso contrário, o transformador também queimará facilmente. Se o fio de aquecimento atingir o ponto de incandescência (quanto mais vermelho, melhor), utilize um transformador de 8V 1A, pois sua potência é maior do que a de um transformador de 12V 0,5A. Dessa forma, podemos testar melhor as vantagens e desvantagens do fio de aquecimento.
4. Atenção à edição de itens
1. A temperatura máxima de operação do componente refere-se à temperatura da superfície do próprio componente em ar seco, e não à temperatura do forno ou do objeto aquecido. Geralmente, a temperatura da superfície é cerca de 100 graus superior à temperatura do forno. Portanto, considerando os motivos acima, no projeto, deve-se atentar para a temperatura de operação dos componentes. Quando a temperatura de operação ultrapassa um determinado limite, a oxidação dos componentes é acelerada e a resistência ao calor é reduzida. Em especial, os componentes de liga de ferro-cromo-alumínio para aquecimento elétrico são propensos a deformações, colapsos ou mesmo quebras, o que reduz sua vida útil.
2. A temperatura máxima de operação do componente está consideravelmente relacionada ao diâmetro do fio. Geralmente, para atingir a temperatura máxima de operação, o componente deve ter um diâmetro de fio de pelo menos 3 mm e uma espessura de fita plana de pelo menos 2 mm.
3. Existe uma relação considerável entre a atmosfera corrosiva no forno e a temperatura máxima de operação dos componentes, e a presença dessa atmosfera frequentemente afeta a temperatura de operação e a vida útil dos componentes.
4. Devido à baixa resistência a altas temperaturas do ferro-cromo-alumínio, os componentes se deformam facilmente em altas temperaturas. Se o diâmetro do fio não for selecionado adequadamente ou a instalação for inadequada, os componentes podem colapsar e entrar em curto-circuito devido à deformação causada pela alta temperatura. Portanto, esse fator deve ser levado em consideração no projeto dos componentes.
5. Devido às diferentes composições químicas das ligas de aquecimento elétrico de ferro-cromo-alumínio, níquel, cromo e outras séries, a temperatura de uso e a resistência à oxidação são determinadas pela diferença na resistividade. Na liga de ferro-cromo, a resistividade é determinada pelo elemento alumínio (Al), enquanto na liga de níquel-cromo, é determinada pela resistividade do elemento níquel (Ni). Sob condições de alta temperatura, a película de óxido formada na superfície do elemento da liga determina a vida útil. Devido ao uso prolongado, a estrutura interna do elemento está em constante mudança, e a película de óxido formada na superfície também envelhece e se deteriora. Os elementos que compõem o elemento são constantemente consumidos, como níquel e alumínio, reduzindo assim a vida útil. Portanto, ao selecionar o diâmetro do fio para o forno elétrico, deve-se optar por um fio padrão ou uma fita plana mais grossa.
Data da publicação: 29/11/2022



