Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania przewodów zaroodpornych, majacych szczególne zastosowanie w elektrycznych grzej¬ nych elementach oporowych.Elektryczne grzejne elementy oporowe sa wy¬ twarzane ze stopów, które cechuje odpornosc na utlenianie przy wysokiej temperaturze powietrza.Stwierdzono, ze ceche te wykazuja stopy zelaza, chromu i aluminium, które moga byc stosowane w bardzo wysokich temperaturach, wykazujac jed¬ noczesnie znaczna trwalosc uzytkowa. Wiele sto¬ pów tego typu bylo juz stosowanych poprzednio, przy czym stwierdzono, ze sposoby wytwarzania przewodów zaroodpornych z takich stopów sa wy¬ soko rozwiniete, a otrzymywane produkty wy¬ kazuja duza jednolitosc.Pomimo ich dostatecznej przydatnosci dla nie¬ których celów, znane dotychczas sposoby wytwa¬ rzania przewodów zaroodpornych, zwlaszcza sto¬ sowanych w elektrycznych grzejnych elementach oporowych, moga byc udoskonalone pod pewnymi wzgledami. Szczególnie pozadane jest opracowanie sposobu wytwarzania przewodów, których cechy laczylyby duza wytrzymalosc, obrabialnosc, zaro- odpornosc i trwalosc przy maksymalnie wysokiej ciaglej temperaturze i które posiadalyby przy tym stale i jednolite wlasnosci fizyczne.Stosownie do tego, podstawowym przedmiotem niniejszego wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania przewodów oporowych, spelniajacych 25 równoczesnie i w niespotykanie wysokim stopniu wszystkie powyzsze wymagania.W celu * osiagniecia tego rezultatu, sposób we¬ dlug niniejszego wynalazku polega na wykonaniu plynnego stopu, w sklad którego wchodzi wagowo 0—0,1% C, 0,20—0,90% Si, 0,20—0,70% Mn, 13^24% Cr, 0—0,50% Ni, 0,20—0,80% Co, 3,5—6,5% Al, 0,01— 0,20% Zr, 0—0,15% Cu, zas w pozostalej czesci ze¬ lazo, nastepnie na formowaniu tego stopu przez odlewanie i ewentualne odkucie w podluzne od- kuwki lub kesy do walcowania, po czym na wal¬ cowaniu na goraco tych podluznych odkuwek lub kesów na prety, na przyklad o srednicy okolo 6—8 mm przy temperaturze 1175—1290°C i ochlo¬ dzeniu ich do temperatury pokojowej i w koncu na formowaniu uzyskanych tasm lub pretów do pozadanych rozmiarów przez wielostopniowe prze¬ ciaganie ich na zimno z ewentualnym posrednim wyzarzaniem.Stwierdzono, ze przy zastosowaniu przeciagania na zimno, powyzej opisany stop wykazuje wielka obrabialnosc, a co za tym idzie, wysoka wydaj¬ nosc w produkcji oraz znacznie zmniejszone kosz¬ ty produkcji w porównaniu z dotychczas znanymi stopami zelaza, chromu i aluminium. Poza tym otrzymuje sie wówczas szczególnie wysoka zaro- odpornosc, dzieki temu, ze na powierzchni prze¬ wodu dzialajacego w atmosferze utleniajacej, two¬ rzy sie wysokoodporna powierzchniowa warstwa tlenku. Wytrzymalosc jest dostatecznie duza, aby 535653 zapewnic przewodom wykonanym z tego stopu zdolnosc wytrzymania wszelkich normalnie spoty¬ kanych naprezen mechanicznych. Ponadto, fizycz¬ ne i mechaniczne wlasnosci omawianego stopu cechuje znaczna stalosc i jednolitosc, co jest oczy¬ wiscie bardzo pozadane dla dokonania dokladnych obliczen oraz dla niezawodnego dzialania grzej¬ nych elementów oporowych wykonanych z oma- 4, \£aanego stopu. im zaleznosci od róznych kompozycji skladu sto- vpji w powyzej okreslonych granicach, maksymal¬ na ciagla temperatura dla przewodów oporowych wykonanych ze stopu tego typu wynosi 1150— 1350°C, opornosc wlasciwa przy 20°C wynosi 135— 145 mikroomów na cm3, a przecietny wspólczyrfnik temperatury wynosi 63,5X10—6. Ciezar wlasciwy Wynosi 7,25—7,1 KG/dcm3, a wspólczynnik rozsze¬ rzalnosci liniowej waha sie od 10,5X10—6 w gra¬ nicach 20—250°C do 14X10-6 w granicach 20— 10Ó0°C. Przewodzenie ciepla przy 20°C wynosi 0,04 cal/cm Xsek.X°C, cieplo wlasciwe — 0,11 cal/gX°C, a temperatura topnienia okolo 1510°C.Twardosc wedlug BrineH'a wynosi 200—260, wy¬ dluzenie 12—20% na 200 mm, a granica plastycz¬ nosci 45—65 kg/mm2. Wytrzymalosc na rozciaga¬ nie wynosi 65—86 kg/cm2, przy czym wzrasta wraz ze zmniejszaniem wymiarów i osiaga piec do dziesieciu procent wyzsza wartosc przy ma¬ lych wymiarach przewodu lub tasmy.Pewna grupa stopów w powyzej okreslonych granicach moze zawierac chrom w ilosci 20—24% wagowych.Pierwszy przyklad dla tej grupy stopów: prze¬ wód oporowy wykonany ze stopu o zawartosci aluminium 4—4,9% wagowych moze byc stosowa¬ ny w maksymalnej temperaturze okolo 1200°C i przy zastosowaniu w elementach pieców prze¬ myslowych dla najbardziej ekonomicznej trwalo¬ sci moze posiadac * dopuszczalne obciazenie po¬ wierzchniowe okolo 2,5 W/cm2 przy temperaturze pieca 900°C. Oczywiscie, cyfra okreslajaca dopusz¬ czalne obciazenie powierzchniowe waha sie znacz¬ nie w zaleznosci od konstrukcji elementu, jego obudowy, pieca oraz od atmosfery, czestotliwosci przelaczania. Te same wzgledy stosuja sie do wielkosci obciazen powierzchniowych podanych ponizej.Drugi przyklad, dla tej samej grupy z zawarto¬ scia chromu 20—24% wagowych: przewód oporo¬ wy wykonany ze stopu o tego typu skladzie o za¬ wartosci aluminium 5—5,3% wagowych moze byc stosowany nawet w maksymalnej temperaturze okolo 1300°C. Przewód ten zastosowany w elek¬ trycznych grzejnych elementach oporowych w pie¬ cach przemyslowych posiadac moze dopuszczalne obciazenie powierzchniowe od 1,6—3,0 W/cm2 przy temperaturze pieca 1000°C, do 1—1,7 W/cm2 przy temperaturze pieca 1200°C. {565 -¦? 4 Trzeci przyklad. Przewód oporowy wykonany ze stopu tej grupy, to znaczy o zawartosci chro¬ mu 20—24% wagowych i zawartosci aluminium 5,4—6,5% wagowych moze byc stosowany nawet 5 w maksymalnej temperaturze okolo 1350°C. Ob¬ ciazenie powierzchniowe od 1,5—2,5 W/cm2 przy temperaturze pieca 1150°C, do 1,0—1,5 W/cm2 przy temperaturze pieca 1300°C jest ekonomicznie do¬ puszczalne przy zastosowaniu tego stopu w ele- io mentach pieców przemyslowych. Wytrzymalosc mechaniczna stopu moze byc zwiekszona przez dodanie do stopu 0,8—1,2% wagowych Ta i 0,1— 0,3% wagowych Nb. W tym przypadku, maksy¬ malna ciagla temperatura robocza siega okolo 15 1200°C.Inna grupa stopów nalezaca do tej samej kla¬ sy co wyzej przedstawiona, posiada nieco mniej¬ sza zawartosc chromu, mianowicie 13—16% wago¬ wych, podczas gdy zawartosc Si wynosi 0,3—0,8% 20 wagowych, a najnizsza granica zawartosci Mn jest podwyzszona z 0,2% do 0,3% wagowych. Ogól¬ nie biorac, wlasnosci powyzszego stopu odpo¬ wiadaja wlasnosciom stopów zilustrowanych po¬ wyzej przykladami. 25 Nalezy podkreslic, ze minimalna zawartosc 0,01% wagowych Zr jest podstawowa cecha wytopu sto¬ sowanego do grzejnych przewodów oporowych.Wynalazek niniejszy nie jest rzecz jasna ogra¬ niczony do samego sposobu wytwarzania przewo- 30 dów, lecz Obejmuje równiez wszelkie grzejne prze¬ wody oporowe oraz wszelkie elementy z nich wy¬ konywane bez wzgledu na ich forme. PL