金属电热元件材料
金属电热元件常用材料有镍铬合金和铁铬铝合金，而用于真空炉和保护气氛炉的电热元件也使用钼和钨。
镍铬合金
镍铬合金分二元和三元合金两种。二元合金基本是镍铬合金，含铁量（质量分数）只有0.5%~3%；三元合金是镍铬铁合金。
镍铬合金在空气中加热后，表面形成一层较硬的Cr2O3保护膜并紧附在合金基体上，熔点比合金基体高，能经受交替性的加热和冷却，抗蚀能力强，高温时力学性能好，常温时易于加工和焊接，电阻率大，电阻温度系数小，功率稳定，最高使用温度达1100℃。
合金中含铬量越高，Cr2O3保护膜越厚，抗氧化性能越好，但加工性能降低，含铬量（质量分数）超过30%后，镍铬合金即不能在冷态轧制。
镍铬合金中增加含铁量即成镍铬铁合金，其加工性能更有改善，电阻率和电阻温度系数均增加，耐热性能有所降低，但节省了镍的用量。经常使用的镍铬合金有 Cr15Ni60、 Cr20Ni80、 Cr20Ni80T3、0Cr23Ni13、0Cr25Ni20等。
镍铬合金在空气中长期加热，氧化膜逐渐增厚，当电热元件截面积减少20%以后就应换新元件；在含硫气氛中加热时，镍含量越高，对硫的亲合力越强。高温下元件表面生成硫化镍的溶液区，通过溶液区硫可渗到合金内部，产生晶间腐蚀，最后形成熔点相，大大缩短了元件的使用寿命；在含碳气氛中加热时，如温度不太高，元件表面的氧化膜在一段时间内能防止碳化。
如温度很高，氧化膜将逐渐破坏，碳可渗人合金基体，生成某些碳化物沉淀在晶间或晶体内，这些碳化物的共晶点较低，能使元件在高温下产生裂纹。因此，镍铬合金电热元件在氢的体积分数为15%的放热性气氛中使用时，元件温度不应高于930~1150℃；在含一氧化碳的吸热性气氛中使用时，元件温度不应高于1010℃；在渗碳性气氛中使用时，应在元件表面喷涂烧结一层能抗渗碳作用的釉料。
铁铬铝合金
铁铬铝合金的熔点比镍铬合金高，在空气中加热后表面形成一层Al2O3保护膜，熔点比合金基体高。此种合金电阻率大，电阻温度系数小，经济性好。但质脆，加工性能较差，弯曲时需要预热，高温时强度低，元件易变形倒塌，加热后合金晶粒胀大，脆性增加，经不起冲击和弯曲，因而难以维修。
经常使用的铁铬铝合金有Cr13Al4，Cr17Al5，0Cr25Al5，0Cr13Al6Mo2，0Cr27Al7Mo2等。
酸性耐火材料及氧化铁皮在高温下能与铁铬铝合金起化学反应，破坏保护膜。因此，在高温炉内使用铁铬铝电热元件时，应采用高铝砖或较纯的氧化铝制品支托。
在氮气中使用铁铬铝合金时，其使用温度比在空气中为低，因铁、铝与氮的亲和力强，高温时氧化铝保护膜被破坏，生成氮化物，同时由合金内部分离出来的铝也形成氮化物，使合金中的铬、铝贫化，降低了抗氧化性能。
铁铬铝合金在含硫的氧化性气氛中没有影响，但在含硫的还原性气氛中，合金氧化膜的致密性被破坏，使合金基体不能抵抗硫的侵蚀；在含碳气氛中的使用情况与镍铬合金在该气氛中的使用情况基本相同。
钼
钼的纯度在99.8%左右，耐高温，电阻率较小，电阻温度系数高，为使电热元件在升温过程中的功率稳定而必须安装调压器。
钼的线膨胀系数小，强度高，较脆，加工性能较差。加工较厚的型材时必须进行预热，预热温度在400℃以下；对任何截面尺寸的钼，均不能在低于脆性转化点（纯钼为18~38℃）以下进行加工，否则将失去塑性；高温时易与各种耐火材料起反应，应尽量避免与耐火材料接触；钼在再结晶温度（纯钼为1007℃）以上加热后，室温时强度降低而脆性增加，很难再加工；钼在400~600℃的空气中开始氧化，700℃以上生成Mo03升华，使用时必须在炉内充满氢、氮、氩等惰性气体或抽成1.33Pa以上真空。钼在干燥裂化氨中和部分燃烧的干燥氨中都较稳定，钼的蒸汽压在高温时很低，适于在真空炉中应用。
钨
钨的熔点比钼高，最高使用温度2500℃，加工性能比钼差，只能用电子束焊接，铆接时铆钉需要预热。
钽
钽的熔点3000℃，适于在真空中或惰性气体（N2除外）中工作，最高使用温度2200℃.在空气中400℃开始氧化，600℃剧烈氧化，在氮气中变脆。钽的机械加工性能和和焊接性能良好。
常用金属电热元件材料的化学成分及性能见“附录E”；不同温度下的电阻率见表14-7，在保护气氛中的长期使用温度见表14-8
①表面陶瓷材料镀层处理后可以应用。
②使用前须经过氧化处理。
③表面镀MoS2后可以使用，表内“不”字表示完全不能应用。
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