Elektryczna taśma grzejna Taśma N8 / Ni80cr20 Nikrothal 8 Taśma oporowa do rezystora hamowania

Stop niklowo-chromowy „80/20” w postaci drutu lub taśmy jest szeroko stosowany jako element grzejny w zastosowaniach do ogrzewania oporowego. Zaakceptowanym sposobem oceny działania elementu grzejnego jest test trwałości ASTM B76-65. W tym teście stosuje się stałą temperaturę 2175 ° F na drucie o średnicy 0,0253 cala, utrzymywaną przez ogrzewanie rezystancyjne, w odstępach „2 minuty wł. - 2 minuty wył.” Aż do wystąpienia awarii wypalenia. Ten test trwałości można znacznie przyspieszyć, podnosząc testowany drut do temperatury 2200 ° F, utrzymując wszystkie pozostałe warunki testu takie same. Ponadto przeprowadzenie testu jako testu stałej temperatury, poprzez zmianę mocy dostarczanej do próbki podczas testu, jest trudniejszym testem niż test stałego napięcia lub test prądu stałego, które były stosowane w przeszłości. W teście stałego napięcia napięcie wejściowe jest utrzymywane na stałym poziomie przez cały czas trwania testu. Z powodu utleniania w wysokiej temperaturze efektywna średnica drutu maleje, powodując wzrost rezystancji. To z kolei powoduje zmniejszenie prądu elektrycznego przepływającego przez drut z powodu stałego napięcia. Wynik netto to spadek mocy dostarczanej do drutu i znaczny spadek temperatury testowej. Dlatego temperatura testu pod koniec testu trwałości napięcia może być o 100 ° F niższa niż temperatura początkowa. Na tej podstawie próba stałej temperatury jest znacznie bardziej surowa niż próba stałego napięcia i wyników tych testów nie należy bezpośrednio porównywać bez zrozumienia warunków brzegowych tych dwóch testów. Średnia trwałość do zniszczenia w 2200 ° F produkowanego komercyjnie stopu niklowo-chromowego 80/20 wynosi 197 godzin.

Znany jest korzystny wpływ cyrkonu na żywotność elementów grzejnych ze stopu niklowo-chromowego 80/20. Dodatek wapnia i cyrkonu do takiego stopu zwiększa jego żywotność. Dodawanie aluminium z wapniem i cyrkonem do stopów nikiel-chrom-żelazo również robi to samo. Następnie dodano wapń, glin i ziem rzadkich w celu poprawy trwałości stopów nikiel-chrom-żelazo w porównaniu do żywotności uzyskiwanych dla takich stopów zawierających wapń, aluminium i cyrkon. Cyrkon został również dodany do stopów niklowo-chromowo-żelazowych typu superstopu, odporny na wysokie temperatury i odporny na korozję

Jednak dodanie cyrkonu do stopów niklowo-chromowych w celu przedłużenia żywotności elementów grzejnych tych stopów ma kilka towarzyszących wad, w tym szkodliwy wpływ na obrabialność stopów przy poziomach dodatku zbliżających się do 0,2 procent wagowych, utratę cyrkonu podczas ładowania w stopie i odmianach takich strat ładunku od stopu do stopu. Wszystkie te czynniki doprowadziły do ​​trudności i kosztów w produkcji stopów elementów grzejnych o przewidywalnie długiej żywotności przez dodanie cyrkonu.

Uważa się, że znaczny wzrost żywotności stopu niklowo-chromowego 80/20 bez towarzyszących trudności w przetwarzaniu umożliwiłby dłuższą żywotność elementów grzejnych zawierających te stopy lub alternatywnie umożliwiłby elementy grzejne o mniejszych rozmiarach bez odpowiedniego skrócenia żywotności, oraz że odpowiednio taki wzrost żywotności byłby postępem w dziedzinie.