Вольфрамо-ренієвий сплав ВР20 і ВР5

ВР20 і ВР5 – це вольфрамо-ренієвий сплав. У ВР20 містить 20% ренію і 80% вольфраму, а у ВР5 міститься 5% ренію і 95% вольфраму. Сплави випускають у вигляді дроту, і для покращення стабільності роботи термопар сплав ВР5 легують кремнелужними компонентами: KCl 0,1-0,5%, Al2O3 0,1-0,5%, SiO2 0,1-0,5%. Таке з’єднання позначається – ВАР 5/20.

Головні характеристики сплаву визначають реній і вольфрам.

Реній при температурі 3170 ° С – плавиться, а при температурі 5870 ° С – закипає, при цьому він дуже жароміцний, і стійкий до корозії. Вольфрам трошки перевищує реній і є тугоплавким, твердим і важким металом. Він має температуру плавлення 3410 ° С, а кипіти починає при 6690 ° С. Сплави з вольфраму та ренію є одними із найбільш твердих, і тугоплавких серед усіх відомих.

Сплав використовують в якості негативних електродів термопари для максимальної термоелектрорушійної сили. Металургія використовує реній в сплаві не більше 20%, що дає максимальний температурний режим майже до 2500 ° С, при чому використовують вольфрам-ренієві термопари. Сплав дуже стійкий до гелію, водню, сухого азоту, аргону.

Недоліком можна вважати, що реній – дуже рідкісний метал, і це підвищує його вартість, і ціна ВР5/20 сильно перевищує ціни термопар з інших металів. Забороняється використовувати дріт сплаву з різних партій, так як в кожній партії дроту свій показник термоЕРС.

Сплави ВР20  і ВР5 використовують для виготовлення контактних датчиків термопар, які вимірюють найвищі температури, вимірювальних приладів в тих, в яких це можливо зробити, використовуючи для цього термопари. Термопари вимірюють, наприклад температуру розплавленого металу. Вольфрам-ренієва термопара це кращий вимірювач високих температур в агресивному середовищі.
Сплав ВР5/20 використовують для виготовлення приладу, який здатний працювати у вакуумах при температурах близьких до 1800 ° С.

Градуйована таблиця вольфрам-ренієвих термопар ВАР-5 (ВР-5) / ВР-20.
Таблиця. Характеристика номінально статичного перетворення ВР (А) -1

Хромелевий дріт

Хромель – це металевий сплав складаються з декількох елементів: Хром (Cr) – вміст порядку 8.7 – 10%, Нікель (Ni) – вміст порядку 89 – 91%, містить такі домішки як кремній (Si), кобальт (Co), марганець, мідь (Cu). Нікель передає сплаву свою жаростійкість і опір до корозії, особливо в агресивному зовнішньому середовищі. Щільність сплаву (хромелю) становить 8710 кг / м ³, температуру плавлення має – 1400 – 1500 °C, щодо температурного коефіцієнту лінійного розширення – маємо 12,8 • 10-6 ° C-1, електричний питомий опір – 0.66 мкОм * м. Дріт з хромелю володіє великою термоелектрорухомою силою (виробляє електричний струм, в тому місці де відбувається контакт з іншим металом).

До недоліків хромелі відносять зниження термоЕРС, яке відбувається при швидкому охолодженні після відпалу в температурному інтервалі до 600 ° C. Якщо використовувати дріт у вимірювальному приладі із джерелом тепла, яке вище 600 ° C – похибка виміру буде досить високою до 10 ° C

Хромелевий дріт найбільш широко поширений в порівнянні із стрічкою або колом. Її застосовують при випуску реостатів, нагрівальних приладів, компенсаційних проводів, і термопар.

Хромель К (НХ9) і Т (НХ9,5)

Хромель НХ9  і НХ9, 5 відрізняються високими механічними властивостями і жаростійкістю. Хромель НХ9, 5 застосовується в термопарах (позитивний електрод), а хромель НХ9 – в якості компенсаційних проводів. При високих температурах хромель по жаростійкості поступається ніхрому.

Фізичні і механічні властивості хромелю Т (НХ9, 5) і К (НХ9)
Температура плавлення, ˚ С …………………………………… 1435
Щільність, г/см3 …………………………………………………. 8,7
Коефіцієнт лінійного розширення при 0-1000 ˚ С α × 106 …. 12,8
Теплове розширення на 1м (мм) при температурі, ˚ С:
200 ………………………………………………………………… 3
700 ………………………………………………………………… 12
Питомий електроопір, Ом • мм2 / м …………………. 0,6-0,7
Температурний коефіцієнт електроопору при 0-100 ˚ С ………. 0,00048
Магнітні властивості ………………………………………… не магнітиться
Межа міцності при розтягуванні δв кгс/мм2:
м’який ……………………………………………………………. 60-70
твердий (наклеп 80%) ……………………………………………. 110
Відносне подовження δ,%:
м’який ……………………………………………………………. 34-45
твердий …………………………………………………………….. 3
Твердість НВ, кгс/мм2:
м’який …………………………………………………………… 150-200
твердий ……………………………………………………………. 300
технологічні властивості та режими обробки хромелю Т (НХ9, 5) і К (НХ9)
Температура, ˚ С:
лиття ……………………………………………………………… 1550
кування і плющення ………………………………………………. 1180-1220
відпалу ……………………………………………………………. 800-850
максимальна робоча температура, ˚ С ………………………… 1000
травитель Н2SO4: HNO3 ………………………………………… 1:1
температура виливниці, ˚ С ……………………………………. до 100
покривний флюс ………………………………………………. скло
розкислювач …………………………………………………… магній