Нержавеющая сталь удельное электрическое сопротивление

Данный раздел сайта содержит сведения о классификации, назначении, заменителях, химическом составе, механических, физических, технологических и литейных свойствах нержавеющих сталей и сплавов.

Для этих материалов приведена информация о химическом составе, назначении, заменителях, температуре критических точек, а также данные о следующих свойствах материалов:

  • Механические свойства стали и сплавов
    (приводятся в зависимости от режима термообработки, сортамента, размеров и т.д.)
  • Твердость по Бринеллю;
  • Предел кратковременной прочности;
  • Предел пропорциональности;
  • Относительное удлинение при разрыве;
  • Относительное уменьшение поперечного размера образца;
  • Ударная вязкость.
  • Физические свойства материалов
    (приводятся в зависимости от температуры испытаний):
    • Модуль упругости первого рода;
    • Коэффициент температурного (линейного) расширения;
    • Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала);
    • Удельный вес материала;
    • Удельная теплоемкость материала;
    • Удельное электрическое сопротивление.
    • Технологические свойства:
      • Характеристики свариваемости;
      • Флокеночувствительность;
      • Склонность к отпускной хрупкости.
      • Также для некоторых материалов приведены данные о коэффициенте трения, литейно-технологических и магнитных свойствах.

        Справочная информация

        Маркировка сталей

        В России и в странах СНГ принята разработанная раннее в СССР буквенно-цифровая система обозначения марок сталей и сплавов, где согласно ГОСТу, буквами условно обозначаются названия элементов и способов выплавки стали, а цифрами – содержание элементов.

        Обозначения элементов

        Общими для всех обозначениями являются буквенные обозначения легирующих элементов: Н – никель, Х – хром, К – кобальт, М – молибден, В – вольфрам, Т – титан, Д – медь, Г – марганец, С – кремний.

        Нержавеющие стали

        Стали нержавеющие стандартные, согласно ГОСТ 5632-72, маркируют буквами и цифрами – цифры после каждой буквы обозначают примерное содержание соответствующего элемента.

        Нержавеющие стали опытных партий

        обозначают буквами – индексами завода производителя и порядковыми номерами. Буквы ЭИ, ЭП, или ЭК присваивают сталям, впервые выплавленным заводом "Электросталь", ЧС – сталям выплавки Челябинского завода "Мечел", ДИ – сталям выплавки завода "Днепроспецсталь"

        Сопротивление изделий при контактной сварке зависит от материала этих изделий и температуры нагрева их. Сопротивление может быть определено исходя из следующих условий: а) расстояния между токоподводящими поверхностями; б) сечения в месте сварки; в) температуры нагрева.

        Сопротивление изделия или его участка, включенного в электрическую цепь контактной машины, определяется по уравнению:

        где R — сопротивление изделия (или участка) в ом; р — удельное сопротивление в ом*см (табл. 79); L — длина изделия (или участка) в см; F — площадь сечения в см 2 .

        В табл. 79 даны значения удельного сопротивления различных металлов. Удельное сопротивление металла оказывает существенное влияние на нагрев при контактной сварке. С уменьшением удельного сопротивления требуется больший ток, а следовательно, и более мощная машина. На удельное сопротивление в основном влияет состав металла и температура его нагрева. При нагреве чистых металлов удельное сопротивление возрастает и может быть определено по уравнению:

        где pt — удельное сопротивление при температуре t°С; РО — удельное сопротивление при 0°С; а — температурный коэффициент электрического сопротивления; Т — температура металла.

        Таблица 79. Удельное сопротивление различных металлов.

        Удельное сопротивление R × 10 —в омсм* при 20°С

        Представлены таблицы значений удельного электрического сопротивления сталей различных типов и марок в зависимости от температуры — в диапазоне от 0 до 1350°С.

        В общем случае, удельное сопротивление определяется только составом вещества и его температурой, оно численно равно полному сопротивлению изотропного проводника, имеющего длину 1 м и площадь поперечного сечения 1 м 2 .

        Удельное электрическое сопротивление стали существенно зависит от состава и температуры. При повышении температуры этого металла увеличивается частота и амплитуда колебаний атомов кристаллической решетки, что создает дополнительное сопротивление прохождению электрического тока через толщу сплава. Поэтому, с ростом температуры сопротивление стали увеличивается.

        Изменение состава стали и процента содержания в ней легирующих добавок значительно сказывается на величине электросопротивления. Например, углеродистые и низколегированные стали в несколько раз лучше проводят электрический ток, чем высоколегированные и жаропрочные, которые имеют высокое содержание никеля и хрома.

        Углеродистые стали

        Углеродистые стали при комнатной температуре, как уже было сказано, имеют низкое удельное электросопротивление за счет высокого содержания железа. При 20°С значение их удельного сопротивления находится в диапазоне от 13·10 -8 (для стали 08КП) до 20·10 -8 Ом·м (для У12).

        При нагревании до температур более 1000°С способность углеродистых сталей проводить электрический ток сильно снижается. Величина сопротивления возрастает на порядок и может достигать значения 130·10 -8 Ом·м.

        Удельное электрическое сопротивление углеродистых сталей ρэ·10 8 , Ом·м

        Температура, °ССталь 08КПСталь 08Сталь 20Сталь 40Сталь У8Сталь У12
        1213,215,9161718,4
        201314,216,917,11819,6
        5014,715,918,718,919,821,6
        10017,81921,922,123,225,2
        15021,322,425,425,726,829
        20025,226,329,229,630,833,3
        25029,530,533,433,935,137,9
        30034,135,238,138,739,843
        35039,340,243,243,84548,3
        40044,845,848,749,350,554
        45050,951,854,655,356,560
        50057,558,460,161,962,866,5
        55064,865,768,268,969,973,4
        60072,573,475,876,677,280,2
        65080,781,683,784,485,287,8
        70089,890,592,593,293,596,4
        750100,3101,1105107,9110,5113
        800107,3108,1109,4111,1112,9115
        850110,4111,1111,8113,1114,8117,6
        900112,4113113,6114,9116,4119,6
        950114,2114,8115,2116,6117,8121,2
        1000116116,5116,7117,9119,1122,6
        1050117,5117,9118,1119,3120,4123,8
        1100118,9119,3119,4120,7121,4124,9
        1150120,3120,7120,7122122,3126
        1200121,7122121,9123123,1127,1
        1250123123,3122,9124123,8128,2
        1300124,1124,4123,9124,6128,7
        1350125,2125,3125,1125129,5

        Низколегированные стали

        Низколегированные стали способны чуть более сильно сопротивляться прохождению электричества, чем углеродистые. Их удельное электросопротивление составляет (20…43)·10 -8 Ом·м при комнатной температуре.

        Следует отметить марки стали этого типа, которые наиболее плохо проводят электрический ток — это 18Х2Н4ВА и 50С2Г. Однако при высоких температурах, способность проводить электрический ток у сталей, приведенных в таблице, практически не различается.

        Удельное электрическое сопротивление низколегированных сталей ρэ·10 8 , Ом·м

        Марка стали2010030050070090011001300
        15ХФ28,142,160,683,3
        30Х2125,941,763,693,4114,5120,5125,1
        12ХН233365267112
        12ХН329,667116
        20ХН324294666123
        30ХН326,831,746,968,198,1114,8120,1124,6
        20ХН4Ф36415672102118
        18Х2Н4ВА4144587397115
        30Г220,825,942,164,594,6114,3120,2125
        12МХ24,627,440,659,8
        40Х3М33,148,269,596,2
        20Х3ФВМ39,854,474,398,2
        50С2Г42,94760,178,8105,7119,7124,9128,9
        30Н327,1324767,999,2114,9120,4124,8

        Высоколегированные стали

        Высоколегированные стали имеют удельное электрическое сопротивление в несколько раз выше чем углеродистые и низколегированные. По данным таблицы видно, что при температуре 20°С его величина составляет (30…86)·10 -8 Ом·м.

        При температуре 1300°С сопротивление высоко- и низко- легированных сталей становится почти одинаковым и не превышает 131·10 -8 Ом·м.

        Удельное электрическое сопротивление высоколегированных сталей ρэ·10 8 , Ом·м

        Марка стали2010030050070090011001300
        Г1368,375,693,195,2114,7123,8127130,8
        Г20Х12Ф72,379,291,2101,5109,2
        Г21Х15Т82,495,6104,5112119,2
        Х13Н13К1090100,8109,6115,4119,6
        Х19Н10К4790,598,6105,2110,8
        Р1841,947,262,781,5103,7117,3123,6128,1
        ЭХ123136537597119
        40Х10С2М (ЭИ107)8691101112122

        Хромистые нержавеющие стали

        Хромистые нержавеющие стали имеют высокую концентрацию атомов хрома, что увеличивает их удельное сопротивление — электропроводность такой нержавеющей стали не высока. При обычных температурах ее сопротивление составляет (50…60)·10 -8 Ом·м.

        Удельное электрическое сопротивление хромистых нержавеющих сталей ρэ·10 8 , Ом·м

        Марка стали2010030050070090011001300
        Х1350,658,476,993,8110,3115119125,3
        2Х1358,865,38095,2110,2
        3Х1352,259,576,993,5109,9114,6120,9125
        4Х1359,164,678,894108

        Хромоникелевые аустенитные стали

        Хромоникелевые аустенитные стали также являются нержавеющими, но за счет добавки никеля имеют удельное сопротивление почти в полтора раза выше, чем у хромистых — оно достигает величины (70…90)·10 -8 Ом·м.

        Удельное электрическое сопротивление хромоникелевых нержавеющих сталей ρэ·10 8 , Ом·м

        Марка стали201003005007009001100
        12Х18Н974,389,1100,1109,4114
        12Х18Н9Т72,379,291,2101,5109,2
        17Х18Н97273,592,5103111,5118,5
        Х18Н11Б84,697,6107,8115
        Х18Н9В7177,691,6102,6111,1117,1122
        4Х14НВ2М (ЭИ69)81,587,5100110117,5
        1Х14Н14В2М (ЭИ257)82,495,6104,5112119,2
        1х14Н18М3Т89100107,5115
        36Х18Н25С2 (ЭЯ3С)98,5105,5110117,5
        Х13Н25М2В2103112,1118,1121
        Х7Н25 (ЭИ25)109115121127
        Х2Н35 (ЭИ36)87,592,5103110116120,5
        Н2884,289,199,6107,7114,2118,4122,5

        Жаропрочные и жаростойкие стали

        По своим электропроводящим свойствам жаропрочные и жаростойкие стали близки к хромоникелевым. Высокое содержание в этих сплавах хрома и никеля не позволяет им проводить электрический ток, подобно обычным углеродистым с высокой концентрацией железа.

        Значительное удельное электросопротивление и высокая рабочая температура таких сталей делают возможным их применение в качестве рабочих элементов электрических нагревателей. В частности, сталь 20Х23Н18 по своему сопротивлению и жаростойкости в некоторых случаях способна заменить такой популярный сплав для нагревателей, как нихром Х20Н80.

        Добавить комментарий

        Ваш адрес email не будет опубликован.

        Adblock
        detector
        Домострой