浅谈电热丝、电炉丝、电阻带中各类元素成分的作用

电热丝是常见的电热材料，是利用金属元素的电阻特性进行发热的电阻发热材料。为了提高电炉丝性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼过程中加入各种元素成分混制而成，因此也常被称为电热合金。

常用的电炉丝材质主要可以分为Ni-Cr和Fe-Cr-Al两类合金。广泛用于各种工业电炉、实验室电炉和家用电器的电加热元件。

1.Ni-Cr系列电热丝以镍(或铁)为基，一般含15%～30%Cr，29%～80%Ni，呈奥氏体组织，普遍使用的Cr20Ni80电热丝的最高使用温度为1200℃。

2.Fe-Cr-Al系列电阻带以铁为基，一般含12%～30%Cr，4%～8%Al，余为Fe，呈铁素体组织，最高使用温度可达1400℃。

电热丝中常见元素的作用：

铬 – 提高电炉丝抗氧化和高温抗氧化、抗硫化性能、提高抗点蚀、间隙腐蚀性能。

镍 – 提供冶金稳定性、提高热稳定性和可焊性、提高对还原性酸和苛性钠的抗腐蚀性、提高电热丝尤其是在氯化物和苛性钠环境中的抗应力腐蚀开裂性能。

铁 – 提高电热丝对高温渗碳环境的抵抗性、降低合金成本、控制热膨胀。

铝 – 提高电炉丝高温抗氧化性、提升时效硬化。

铌 – 与碳结合，减少了热处理时发生碳化铬沉淀造成的晶间腐蚀、提高抗点蚀、间隙腐蚀。

钼 – 提高电热丝对还原性酸的抗腐蚀性、提高含氯化物水溶液环境下的抗点蚀、间隙腐蚀的性能、提高高温强度。

钴 – 提供电炉丝增强的高温强度、提高抗碳化、抗硫化性能。

铜 – 提高电阻带对还原性酸(尤其是那些用于空气不流通场合的硫酸和氢氟酸)和盐类的抗腐蚀性、铜添加到镍-铬-钼-铁合金中有助于提高对氢氟酸、磷酸和硫酸的抗腐蚀性。

钛 – 与碳结合，减少了热处理时发生碳化铬沉淀造成的晶间腐蚀、提升电阻带时效强化性能、提高高温强度。

钨 – 提高抗还原性酸和局部腐蚀的性能、提高电阻带强度和可焊性。

氮 – 提高冶金稳定性、提高抗点蚀、间隙腐蚀性能、提高强度。