クロメル— 2.4870— Nicrosil® ワイヤ

すべての奇跡には説明が必要である、とカレル・チャペックは主張しました。

クロメルの成分

クロメルはニッケルを基にしており、89–91%のNi、8.7–10%のCrで構成され、残りは鉄、マンガン、シリコン、銅、コバルトで合金されています。同様の構成のニクロムという有名な合金も、時にクロメルAと呼ばれます。

長所

ニッケルはクロメルに柔軟性と高い耐腐食性を与えます。ニッケル酸化の耐酸化被膜が、腐食性のある環境で合金を保護します。密度 = 8.71 g/cm³。比較的軽量で耐熱性のある合金です。融点 t° = 約1450 °C。熱間加工はt° 1200−1000°Cで行われ、焼鈍は800−900°Cで行います。クロメルの線膨張係数は12.8·1010−6/°C、比抵抗 = 0.66 オーム·mm2/m。この合金は熱電特性と耐熱性の優れた組み合わせを持っています。金属と接触すると、合金は加熱時に熱電起電力を生成し、広範囲の温度において線形の進行を示します。20−1000°C。より高温では測定の精度が低下します。例えば、0°から1000 °Cの範囲でのクロメルと白金の熱電対熱電起電力は約33ミリボルトです。

欠点

純粋な形でのニッケルの入手は多くの困難を伴うため、高価な金属とされています。クロメルの欠点の一つは、焼鈍後に600 °C以下で急冷すると熱電起電力が低下することです。合金の冷却速度が速いほど、その熱電起電力が低下します。熱源が600 °Cを超える固定熱源を持つ計測装置用のクロメルワイヤは、測定誤差（最大10°C）を生じることがあります。これを部分的に補正するために、250−600°Cの範囲で冷却プロセスを人為的に遅らせることで、クロメルの熱電起電力を安定させ、より正確な測定を得ることができます。1000 °Cを超える温度と酸化性および還元性ガス、水素や硫黄の影響を受けると、この合金は腐食されます。この際、表面に緑がかった膜が形成され、熱電起電力が大きく変化し、合金が脆化します。

用途

ワイヤは、このニッケル合金製品群の中で最も需要があります（丸棒、テープを含む）。ワイヤは、熱電対、補償導線、レオスタット、加熱器具の製造に広く使用されています。空気中で1000 °Cまで安定した熱電起電力を維持できるため、このようなワイヤは熱電対の正極であるクロメル-アルメルとして使用され（耐熱性により1300°Cまでの「熱衝撃」に耐えます）、溶接作業や温度センサー、補償導線（熱電対が接続されるワイヤ）に用いられます。クロメル-アルメル対の電極はØ 1.2–3.2 mmのワイヤで作られています。これらは互いに、また、保護シースからセラミックの単一チャネル絶縁子で隔離されています。その一方で、対の作業端は、金属製シースとの接触を防ぐためにセラミックの先端で保護されています。

熱電対の特徴

クロメル-アルメル熱電対は、ТХА-У-XVやТХ-VIIタイプを除くと、大きな慣性を持っています。すべてのタイプの対の機械的安定性は通常ですが、ТХА-430やТХА-420は振動に対して耐性があります。クロメル-アルメル熱電対は、酸化性環境において優れた動作を示しますが、これは攻撃的なガスがない場合に限ります。これは、酸化物の薄い保護被膜が形成されて酸素の破壊作用を防ぐため可能になります。線形の特性を持つ熱電起電力があるため、このような熱電対を簡単にキャリブレーションできます。

ソ連では、НХ9やНХ9,5というクロメルを製造していました。クロメル Н. Х. 9,5は次の形で提供されます：

• ワイヤ (Ø 0.10—12.00 mm);
• 丸棒 (Ø 12.0 mm–100.0 mm);
• テープ (厚さ0.1–5.0 mm、幅3–600 mm).

合金 НХ9.5の物理的特性（20 °C）

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クロメル合金 НХ9.5の特性