Описание сплавов константан и хромель. Где применяются, для чего нужны, свойства

1888 год. Америка.Перед инженером Эдвардом Вестоном стоял вопрос об увеличении точности измерения температуры. Принцип работы термопар основывался на термоэлектрическом эффекте. Два соединённых проводника имеют между собой контактную разность потенциалов. Если температура на концах проводников одинакова, то разность потенциалов равно нулю. Если нет, то разность потенциалов зависит от разности температур на концах. Трудность заключалась в том, что при нагревании проводник менял свою электропроводимость, тем самым увеличивая погрешность измерения. Константан – сплав, который решил эту проблему.

Долгие эксперименты Вестона с медными сплавами не прошли даром. Новый материал отличался стабильностью сопротивления при нагреве проводника. Изобретатель дал ему довольно лаконичное название «сплав №2». Уже потом немецкие производители проволоки переименовали его в константан, что в переводе с латинского означает «постоянный».

Так что включает в свой состав констант? Почему цены на него продолжают расти?

Свойства, характеристики константановой ленты

Полуфабрикат для изготовления константановой ленты поставляется в твёрдом состоянии, которое обусловлено свойствами сплава, обработанного давлением, или подвергается отжигу – дополнительной «смягчающей» термической обработке при больших температурах. Константановая лента, поставляемая в мягком состоянии, обладает прочностью от 390 до 590 МПа, в твёрдом – свыше 640 МПа.
Константан был открыт в 1888 году Эдвардом Вестоном, который являлся американским изобретателем. Полученный сплав он использовал в катушках электроизмерительной аппаратуры, сопротивление которых не зависит от изменения температуры. Конструктор присвоил название материалу «Сплав № 2», однако производители Германии, которые первыми выполнили заказ по производству продукции из полученного сплава, присвоили ему название «Константан», оставшееся до настоящего времени.

На стоимость константановой ленты МНМц40-1,5 влияет качество ее производства, метод изготовления и обработки, размер и масса изделия. Кроме этого, на стоимость влияет объем реализации. Даже при небольшом опте цена меньше, чем при розничной продаже.

Характеристики товара обусловливаются свойствами константана. Наибольшую популярность получила марка изделия МНМц40-1,5. Данный сплав, серебристого цвета с желтоватым отливом, содержит медь в количестве 56,2% и более по массе, 39-41% — никеля с кобальтом, 1-2% Mn марганца. Допускается небольшое содержание примесей. Особенно важным свойством константановой ленты является ее высокое удельное электросопротивление, равное 0,45-0,52 мкОм*м, не изменяющееся при нагреве до 400-500оС

Особое внимание нужно обратить на высокую термоэлектродвижущую силу (ТЭДС) константана, которая в совокупности с некоторыми элементами (медь, железо, хромель – сплав их хромо-никеля), используется для производства термопар

К наиболее важному практическому достоинству данного материала относится, его постоянное удельное сопротивление независимо от температурных условий, благодаря чему материал получил название константан. При температуре 20°С электросопротивление равно 0,48 мкОм*мм2/м

Константановая лента характеризуется хорошей обрабатываемостью. Благодаря высокой пластичности МНМц40-1,5, можно изготовить тонкую фольгу сечением микронного размера. Лента МНМц40-1,5 легко поддается штампованию, пайке, сварке.

Константановая лента твердого и мягкого состояния поставляется в отрезах, рулонах. Выпускаются полуфабрикаты со следующими габаритными параметрами:

• ширина 10 — 300 мм;
• толщина от 0,1 до 2 мм.

При толщине ленты от 0,1 до 0,18 мм ширина ее составляет не более 170 мм. Контроль качества изготовления полуфабрикатов выполняется на всех этапах технологического процесса. Поверхность константановой ленты контролируется соответствующими ГОСТ(ами), не допуская механических повреждений, расслоений, надрывов. Поставка ленты осуществляется стандартной, повышенной точности.

Достоинства константановой ленты:

• высокое электросопротивление;
• невысокий температурный коэффициент электросопротивления;
• высокая ТЭДС при содействии с некоторыми элементами и сплавами;
• прекрасные технологические свойства.

Недостатки:

• температура плавления довольно низкая;
• довольно высокая стоимость ввиду содержания в составе дорогого, дефицитного никеля;
• нельзя применять константановую ленту при повышенных температурах в серосодержащих средах (никель, присутствующий в составе будет разрушаться).

Технологическая операция прокатки, применяемая для получения константановой ленты, является одной из наиболее распространенной обработкой металлов, осуществляемой для получения холоднокатаной продукции без нагревания заготовок.

Стандарты

Высокое качество изделия обеспечивается следующими стандартами:

1. Тех. условия константановой ленты регламентируются ГОСТ-5189-75.
2. Точность изготовления и обработки константановых изделий контролируется ГОСТ-26877-2008.
3. Качество первичных элементов меди и никеля контролируется соответственно ГОСТ(ом)-859-2001 и ГОСТ(ом)-849-2008.
4. По химическому составу константана регулируется ГОСТ-492-2006.

Согласно вышеуказанным нормативным документам, поверхность константановой ленты должна быть чистой, гладкой, без расслоений, трещин, раковин, посторонних включений, других существенных, влияющих на эксплуатационные характеристики, дефектов.

Кто изобрел сплав константан

Разработал данное вещество в 1888 году американский ученый Эдвард Вестан. Первоначальное его предназначение – разработка проволоки. Использовали ее в электрических катушках. Назвал его американский изобретатель «Сплав №2». Позже немецкие промышленники дали ему известное на сегодня имя константан.

Где применяется

Чаще всего ленту константан используют в качестве электропроводов и электротехнике. Так, к примеру, она идеально подходит для изготовления реостатов. Для компенсационных проводов и термоэлектрических преобразователей это просто идеальный материал.

Фото: термопара ТХК

Термопары ТКХ производят именно из этой проволоки. Используется в них она как термоэлектронный элемент. Некоторые элементы измерительных приборов высокого качества изготовляются из вышеупомянутого сплава.

Применение сплава

Сплав т5к10 расшифровка и применение
Манганин нашел широкое применение в электронике. Он используется при создании высокоточных резисторов, мостовых схем и шунтов. Благодаря высокому удельному сопротивлению, материал применяется при изготовлении комплектующих для электроизмерительных приборов: гальванометров, амперметров, вольтметров и ваттметров. Он позволяет устройству точнее фиксировать изменения электротока.

Манганиновая проволока

Также манганин применяется при изготовлении проволочных механизмов. С помощью этого металла можно производить проволоки и металлические ленты разной длины и толщины. Он используется при производстве обмоточных проводов с изоляцией от натурального шелка, покрытых специальной эмалью.В зависимости от химического состава сырья меняются свойства проволок. При наличии алюминиевых примесей улучшаются механические характеристики, что позволяет использовать проволочные механизмы в кабельной промышленности. Твердый манганин, обладающий большой прочностью, используют для изготовления каркасов и внешних оболочек, мягкий – для внутреннего наполнения.

Благодаря наличию электрических свойств, сплав применяется при производстве прецизионных резисторов, являющихся главными компонентами электрометров. Изготовленные приспособления обладают устойчивым коэффициентом удельного сопротивления, что позволяет избежать появления термоэлектрических токов.

Удельное сопротивление хромель, алюмель, копель, константан, ВР5, ВР20

Вас интересуют свойства хромеля, алюмеля, копеля? Поставщик КМЗ предлагает купить по экономически выгодной цене прецизионные сплавы. Поставщиком гарантируется своевременная доставка продукции по любому адресу, указанному потребителем. Постоянные клиенты могут воспользоваться дисконтной системой скидок от компании КМЗ.

Хромель

Хромель — содержит 90% никеля и 10% хрома. Он используется при изготовлении положительных концов термопар и других приборов для измерения температуры. Этот сплав может выдерживать широкий диапазон температур (от -452 ° C до 1100 ° C), причём в окислительных средах.

Алюмель

Алюмель: магнитный сплав, который состоит из никеля (95%), марганца (2%), алюминия (2%) и кремния (1%). Это обеспечивает сплаву устойчивые показатели удельного электросопротивления и теплопроводности. Алюмель используется ещё и в качестве для удлинительного провода термопары.

Константан

Константан: сплав состоит из 55% меди и 45% никеля. Его преимуществом является постоянное удельное сопротивление в широком спектре температур. Сплав используется при производстве термопар, наряду с железом, медью, хромелем и алюмелем.

Копель

Копель: медно-никелевый сплав, который содержит около 43% никеля и примерно 0,5% марганца. По составу, и свойствам близок к константану, однако отличается максимальными показателями термоЭДС, что обеспечивает наивысшую эффективность его применения в термопарах.

Основные прецизионные сплавы

Техническая характеристика прецизионных сплавов

Купить

Вас интересует свойства хромеля, алюмеля, копеля? Поставщик КМЗ предлагает купить по экономически выгодной цене прецизионные сплавы. Поставщиком гарантируется своевременная доставка продукции по любому адресу, указанному потребителем.

Поставщик, цена

Купить прецизионные сплавы у поставщика КМЗ можно по доступной цене. Цена формируется на основании европейских стандартов производства. Купить прецизионные сплавыпо оптимальной цене можно оптом или в розницу. Постоянные клиенты могут воспользоваться дисконтной системой скидок от компании КМЗ.

История создания

Керамический конденсатор, состав, типы, свойства и применение

Константан впервые был получен в 1888 году американским изобретателем Эдвардом Вестоном. Он использовал данный сплав в качестве материала для катушек электроизмерительных приборов, сопротивление которого не зависит от температуры. Изобретатель назвал его «Сплав №2», но немецкие производители, у которых он разместил заказ на производство проволоки из нового материала, дали ему собственное наименование «Константан» под которым он известен в настоящее время.

Свойства:

– имеет мягкий желто-серебристый цвет,

– температура плавления +1260 °С,

– плотность 8 800-8 900 кг/м3,

– высокое удельное электрическое сопротивление, которое составляет 0,45-0,52 мкОм*м,

– хорошо поддается механической обработке, а также сварке и спайке,

– легко деформируется,

– высокая степень пластичности,

– твердость 155 НВ и 75-90 НВ (после отжига),

– малый температурный коэффициент электрического сопротивления, составляющий от -0,02·10-3 до +0,06·10-3 °С-1. Сплав практически не изменяет свое электрическое сопротивление с изменением температуры,

– не магнитен,

– развивает высокую термоэлектродвижущую силу (термо-ЭДС) в паре с некоторыми металлами (например, с медью и железом) и сплавами (например, хромелем). Нагрев контактов сплава в замкнутой цепи, состоящей из последовательно соединенных проводников константана в паре с указанными металлами и сплавами, приводит к появлению в ней электрического тока,

– температурный коэффициент линейного расширения в интервале 20-100 °С, который составляет 14,4·10-6 °С-1 ,

– высокая коррозионная устойчивость,

– после термообработки поверхность сплава покрывается прочной окисной пленкой с превосходными электроизоляционными характеристиками.

карта сайта

плотность удельное электрическое сопротивление константана в ом м металл провод манганин термопара медь нихром железо константан сплав проволока проводник купить свойства лом цена применение состав и применение

comments powered by HyperComments

Характеристики и свойства константановой проволоки

Константан обладает мягким желто-серебристым цветом. Плотность материала 8800-8900 кг/м3. Значение удельного сопротивления ~0.5 мкОм·м, температуры плавления – 1350 °C, температуры отжига – 950 °C, температура горячей термообработки – 1170 °C. Коэффициент теплового расширения равен 14.4*10-6 °C−1. Высокая степень пластичности (благодаря наличию никеля в составе). Высокая коррозионная устойчивость. Обладает минимально возможным значением температурного коэффициента сопротивления и большим значением термоэлектродвижущей силы.

Константановая проволока весьма податлива в обработке, легко подвергается сварке, штамповке и спайке, очень просто деформируется. После определенной термообработки поверхность материала покрывается прочной окисной пленкой с превосходными электроизоляционными характеристиками, что позволяет не выполнять дорогие процедуры по покрытию поверхности лаком или нанесению изоляции.

Константан достаточно тверд до отжига и обладает следующими параметрами: сопротивлением в диапазоне 0.46-0.52 мкОм*мм2/м, твердостью 650-720 МПа. После стабилизирующего отжига материал весьма смягчается и принимает другие значения: сопротивление меняется в пределах 0.45-0.48 мкОм*мм2/м, твердость 400-500 МПа. Вместе со смягчением после процесса отжига повышается коэффициент теплового расширения до 2*10-6 1/К. При этом, удельное сопротивление не претерпевает изменений.

Применение

Анаэробные герметики: свойства и применение

Константановая проволока служит для изготовления проводников между приемником и контактором высокоточных температурных измерителей. Также из нее делают компенсационные провода термопар. Из проволоки и лент создают резистивные, ленточные и проволочные нагревательные элементы промышленных печей по выплавке металлов с небольшой температурой плавления. Наконец, из константана производят реостаты, резисторы, тензометрические датчики.

Во-первых, высокое электрическое сопротивление, способствует быстрому и сильному нагреву. Во-вторых, малый температурный коэффициент сопротивления позволяет значительно упростить конструкцию нагревателя. Так, он избавляет от необходимости понижения напряжения при запуске, следовательно, не требуется трансформатор. В-третьих, хорошие технологические особенности позволяют создавать детали сложной конфигурации.

Таким образом, благодаря названным свойствам константана в совокупности возможно изготовление из него коротких нагревательных элементов большой площади поперечного сечения. Это считают существенным преимуществом по следующим причинам. Во-первых, печи многих типов, например, лабораторные, рассчитаны на короткие нагревательные элементы. Во-вторых, детали большого диаметра характеризуются большим сроком службы.

Константан применяют как для открытых, так и для закрытых нагревателей. В первом случае его используют в виде ленты и толстой проволоки. Это объясняется сгоранием тонкой проволоки на открытом воздухе при высоких температурах (более 400-450 °C). Однако материал в такой форме актуален для печей с инертным газом, вакуумных печей, закрытых нагревателей. В последнем случае в устройствах типа ТЭН, ориентированных на нагрев жидкости, воздуха, полов и т. д., константан не контактирует с окружающей средой. В большинстве таких нагревателей он в виде спирали из нити помещен в герметичную трубку. Для высокомощных моделей применяют толстую проволоку и ленту.

Также относительно формы константана следует отметить, что проволоку считают более предпочтительной по техническим и экономическим особенностям для нагревательного оборудования в сравнении с лентой. Так, для крупных промышленных печей применяют материал диаметром 3-7 мм, для меньших аналогов – 0,03-2,5 мм проволоку. К преимуществам проволоки перед лентой относят меньшую стоимость и простоту изготовления нагревательных элементов. Так, спиральные детали создают путем станковой навивки. К тому же проволочную спираль, благодаря компактности и высокой пластичности, можно разместить в оборудовании различными способами: на сводах и стенках зигзагами и лабиринтом, подвесить на керамических изоляторах, навить на трубчатое основание. Второй способ применяют на низкотемпературных печах, а третий считают наиболее эффективным. Вследствие больших трудоемкости и затратности создания нагревательных элементов из ленты обычно ее применяют в основном в специфических случаях. В любом случае константановые нагревательные элементы близки по параметрам эффективности, независимо от формы.

Область применения

Константан поставляется в производство в виде 2-х основных сортаментов:

• Константановая проволока диаметром от 0,2 до 2,5 мм. Нормируется ГОСТом 1791-67.
• Константановая лента толщиной от 0,1 до 2 мм. Ширина ленты исходит из стандартных размеров, указанных в ГОСТ 5189-75: от 10 до 300 мм с шагом 10 мм.

Вышеперечисленные свойства позволили константановой проволоке получить массовое применение в электротехнике. В первую очередь при изготовлении особо точных приборов для измерения температуры. Именно из нее делают проводники, передающие термоэлектродвижущую силу от контактора к приемнику. Помимо это константан служит материалом для изготовления компенсационных проводов термопар.

Также константный сплав применяется в электронагревателях. Стоит заметить, что температура нагрева данных устройств составляет 500 ºС. Ими оборудуются промышленные печи для выплавки металлов с относительно низкой температурой плавления.

Константан является сырьем для производства резисторов и реостатов. Электроники по этой причине называет его резистивным сплавом. Также он употребляется при изготовлении тензометрических датчиков – устройств, трансформирующих величину деформации в электрический сигнал.

Производство

Для производства константановой проволоки применяется метод давления, путем протяжки. Эта операция выполняется холодным способом без нагрева заготовок, в результате чего получается холоднотянутая металлопродукция.

Константановая проволока твердого состояния выпускается до 0,09 мм в диаметре, а с сечением больше 0,09 мм — в твердом и мягком состояниях. Мягкая — получается в результате отжига.

Габаритные параметры константановой проволоки, поставка, механические свойства, а также электросопротивление регулируются ГОСТ(ом)-5307-77.

К основным требованиям качественных показателей относится обеспечение чистой, гладкой поверхности, без расслоений и трещин. Допускаются частичные поверхностные деформации, с размерами, не превышающими предельных отклонений после завершающей зачистки. Также нельзя допускать на поверхности мягкого металлоизделия окисленных участков, цветов побежалости. По заявке заказчика, возможно изготовление мягкой продукции большим сечением, чем 0,5 мм, которая предназначена для последующего волочения, со светлой поверхностью.

Удельное сопротивление материала при температуре 20 — 25оС должно соответствовать следующим допустимым значениям:

• Мягкая — 0,465 ±0,015 мкОм*м
• Твердая — 0,490 ±0,030 мкОм*м

Константановая проволока, выпускаемая малых диаметров, на практике носит название константановой нити или константановой проволокой микронных диаметров.

Изготовление константановой проволоки

Изготовление константановой проволоки осуществляется в строгом соответствии с технологическим регламентом. Для производства проволоки используется константан марки МНМц40-1,5. По химическому составу он подчиняется ГОСТ 492—73.

В зависимости от состояния сплава проволок выпускается в двух модификациях:

• значение диаметра до 0,09 мм – только твердая;
• значение диаметра более 0,09 мм – твердая и мягкая.

Требования к качественным показателям: необходимо, чтобы поверхность была чистая и гладкая, отсутствовали трещины, расслоения. Допускается наличие лишь отдельных поверхностных деформаций, размеры которых не превышают предельных отклонений (после финальной зачистки).

Кроме того, допустимо наличие на поверхности изделия (мягкая проволока) цвета побежалости и участков с локальным окислением. По пожеланию заказчика, мягкую проволоку (диаметр 0,5 мм и более), предназначенную для последующего волочения, можно изготовить со светлой поверхностью. Значение удельного сопротивления материала не должно сильно отличаться от значений, приведенных в таблице.

Допустимые значения удельного сопротивления константана

Константан и его особенности

Константан – это сплав на основе меди (58-60%) с большим содержанием никеля (32-40%) и незначительной долей легирующего компонента – марганца (1-2%). Плавится он при температуре 1260 ᵒС. Плотность константана составляет 8,9 г/см3.

Название он получил благодаря своему постоянному омическому сопротивлению, значение которого остается неизменным даже при воздействии значительных температур. Например, если измерить этот параметр при температуре 20 ᵒС (его значение 0,48 мкОм×м), а после этого провести стабилизирующий отжиг константана, данные останутся неизменными. Повыситься температурный коэффициент омического сопротивления, но не само омическое сопротивление.

Константан – это твердый сплав, твердость которого составляет 650-720 МПа, но, после проведения стабилизирующего отжига, её значение понижается до 400-500 МПа. Недостатком данного материала является невысокая термо-ЭДС, которая находится в приделах от 40 до 50 мкВ/ᵒС. При нагреве на поверхности константана, особенно при контакте с медью, появляются паразитные токи, которые искажают показания, что является недопустимым в приборах с высокой точностью. Из-за этого недостатка область применения данного сплава ограничена. В высокоточном приборостроении отдают предпочтение манганину.

Область применения константана

Чаще всего константан представлен проволокой, диаметр которой представлен целым рядом стандартных значений в приделах от 0,03 мм до 5 мм, и лентой, толщина которой превышает 0,1 мм. В паре с медью константан используется редко, что объясняется его недостатком – невысокой термо-ЭДС. Сплав применяют в процессах, рабочая температура которых не превышает 500 ᵒС. Константан, в качестве отрицательного электрода, используют в паре с железом, медью и хромелью, из которых изготавливают положительные электроды. Из данного сплава производят компенсационные провода, нагревательные приборы, реостаты.

Технические свойства

Константан обладает высокой термостабильностью, легко обрабатывается, имеет высокое электрическое сопротивление. Электрическое сопротивление в отличие от других металлов и сплавов не изменяется при изменении температуры, в том числе при ее резких скачках.

Плотность сплава равна 8,9 г/см3, что выше, чем показатели большинства сталей. Металла поддается механической и термической обработке – он режется, точится, штампуется, закаливается и отпускается. Плюсом выступает возможность чеканки, штамповки и пайки низкотемпературными составами.

Температура плавления 1260 градусов, сопротивление на разрыв 400 Мпа, твердость 148-155 НВ. Металл не магнитится. Сплав не подвержен коррозии – реакция с кислородом отсутствует до +800 градусов.

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

.1а. Для испытаний на растяжение и изгиб, определения удельного электрического сопротивления и химического состава от каждого отобранного рулона вырезают по одному образцу.

(Введен
дополнительно, Изм. № 2).
.1. Отбор проб для испытания на растяжение проводят по ГОСТ 24047-80.

Испытание на растяжение лент толщиной менее 0,5 мм проводят на образцах типа I или II с b

= 12,5 мм и
l
= 4
b
по ГОСТ 11701-84. Испытание на растяжение лент толщиной 0,5 мм и более проводят по ГОСТ 11701-84 на образцах типа I или II с
b
= 20 мм и
l
= 11,3

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

4.2. Испытание на изгиб проводят по ГОСТ 14019-80.

Испытание на изгиб твердых лент толщиной 1 мм и более проводится вокруг оправки радиусом, равным толщине ленты.

4.3. Определение удельного электрического сопротивления проводят по ГОСТ 7229-76 методом двойного моста с точностью до 1 % от определяемой величины. Для этого испытания вырезают специальные образцы шириной не более 100 мм и длиной не менее 500 мм.

4.2 — 4.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).

4.4. Контроль внешнего вида и размеров лент проводят с заданной вероятностью 96 % (приемочный уровень дефектности AQL — 4 %).

(Измененная редакция, Изм. № 4).

4.4а. Внешний вид лент проверяют осмотром без применения увеличительных приборов.

(Введен
дополнительно, Изм. № 4).
4.5. Толщину ленты измеряют микрометром по ГОСТ 6507-90 или рычажным микрометром по ГОСТ 4381-87.

Измерение толщины ленты проводят на расстоянии не менее 100 мм от конца и не менее 10 мм от кромки. Для лент шириной 20 мм и менее измерение проводят посередине.

Толщину ленты измеряют на каждом отобранном рулоне в точках, расположенных равномерно-случайно по длине рулона.

Длину ленты (L

), мм, вычисляют по формуле

где D

и
d
— соответственно наружный и внутренний диаметры рулона, измеряемые линейкой по ГОСТ 427-75, мм;

b

— толщина ленты, мм.

Результаты измерения толщины ленты, не соответствующие требованиям, приведенным в табл. , не должны отличаться от допускаемых более чем на половину предельного отклонения.

Допускается на предприятии-изготовителе контролировать толщину ленты в процессе производства другими средствами измерения, обеспечивающими необходимую точность.

Ширину ленты измеряют штангенциркулем по ГОСТ 166-89.

Допускается контролировать ширину другими средствами измерения, обеспечивающими необходимую точность.

Измерение проводят в одном месте на расстоянии не менее 100 мм от конца ленты.

(Измененная редакция, Изм. № 4).

4.6. Отбор и подготовку проб для определения химического состава проводят по ГОСТ 24231-80. Химический состав сплава определяют по ГОСТ 6689.1-92 -ГОСТ 6689.22-92.

На предприятии-изготовителе допускается производить отбор проб от жидкого металла каждой плавки.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

4.7. Волнистость кромки ленты проверяют огибанием ее вокруг оправки диаметром 100 — 120 мм. Если волнистость не исчезает, рулон ленты бракуют.

(Введен
дополнительно, Изм. № 4).

Описание сплавов константан и хромель. Где применяются, для чего нужны, свойства

В настоящее время в металлопрокате распространены разные сплавы, в составе которых находятся специальные компоненты и добавки. На основе таких материалов производят всевозможную продукцию, пользующуюся спросом на отечественном и международном рынке. К ней относится проволока константан, обладающая уникальными эксплуатационными и техническими свойствами.

Химический состав.

Рассматриваемый сплав содержит следующие компоненты: 1. Медь. 2. Марганец. 3. Никель.

В качестве основного сырья используется медь, занимающая 59% от всего состава. Проволока константан отличается термоустойчивостью, а температура ее плавления достигает 12600°C. Некоторые характеристики металла сокрыты в его названии, ведь латинское слово «const» переводится как «постоянный». Это указывает на способность сплава выдерживать начальные свойства в экстремальных условиях эксплуатации.

Кто изобрел константан?

Впервые о данном веществе стали говорить в 1888 году, а его изобретателем стал ученый из США Эдвард Вестан. Изначально сплав предназначался для последующего производства проволоки. Он был востребован для изготовления электрических катушек. Исследователь назвал его «Сплав №2», но вскоре промышленники из Германии присвоили ему актуальное до сегодня имяя.

Сферы применения и свойства.

В большинстве случаев лента выполняет функции токопроводника в электротехнике. На ее основе создаются реостаты, компенсационные провода и преобразователи. Также из этой проволоки производятся термопары ТКХ, где она является термоэлектронным компонентом.

Рассматриваемая продукция обладает желто-серебристым оттенком и плотностью 8,9 г/см3. Она имеет постоянное электрическое сопротивление и высокую термодвижущуюся силу. Особую пластичность материалу придает никель. Другие механические свойства определяются состоянием сплава. В любом случае, константан сохраняет омическое сопротивление из-за чего крайне востребован для электротехники.

Что такое хромель?

Хромель представляет собой никелевый сплав с термоэлектродными свойствами. Его применяют при сборке измерительных приборов из-за ряда особенностей: устойчивости к коррозионным процессам, отличной механической прочности и высокой ТЭДС. Из хромеля производят термопары, термоэлектроды и компенсационные провода. Как и другая техническая продукция, рассматриваемый материал должен соответствовать строгим требованиям, которые регламентированы ГОСТ 1790-2016. Речь идет о точном соотношении элементов в составе.

Параметры и особенности

Данное название носит сплав медно-никелевого состава, характеризующийся термостабильностью, электрическим сопротивлением, обрабатываемостью, используется в электротехнической промышленности.

Последнее обеспечивает стабильность сопротивления при различной температуре. Благодаря параметрам сопротивления константан называют резистивным сплавом. К тому же данный материал характеризуется значительной термоэлектродвижущей силой. Наконец, константан обладает хорошим технологическими свойствами, обуславливающими обрабатываемость его механическими методами. Так, для него применимы паяние, чеканка, штамповка, ковка и т. д. После отжига возможно использовать резание. Загрязнение цинком существенно затрудняет обработку.

Далее приведены прочие характеристики константана. Плотность его равна 8,8–8,9 г/см3. Таким образом, это наиболее плотный никелевый сплав, превосходящий по данному параметру сталь. Данная особенность, определяющая большую массу константана, обусловлена значительной долей меди в его составе. Температура плавления составляет 1260 °C, благодаря чему сплав является термостабильным, сохраняя до названной температуры внутреннее строение. Твердость равна 155 НВ, предел прочности на разрыв – 400 МПа. Температурный коэффициент линейного расширения составляет 14,4×10-6 в диапазоне от 20 до 100 °C. Теплоемкость равна 0,0977 кал/г×C, теплопроводность – 0,05 кал/см×с×C. Магнитные свойства отсутствуют. Константан характеризуется высокими показателями пластичности. Так, модуль упругости составляет 16600 кгс/мм2, относительное удлинение достигает 30%, сужение – 71%. Следует отметить, что пластичность значительно сокращается при загрязнении константана цинком. Благодаря высокому пределу выносливости, составляющему для горячетканых прутков 243 МПа (что соответствует стали 45), константан подходит для условий переменных нагрузок. Медно-никелевый состав обеспечивает сопротивление сплава коррозии. Так, он не реагирует с кислородом до 800 °C, а также с органическими кислотами и соляными растворами. Цвет – желтоватый.

Ввиду невысокой прочности константан нередко подвергают дополнительной обработке. После отжига предел прочности возрастает до 700-800 МПа, что приравнивает сплав по данному показателю к стали 45. Для еще большего упрочнения рассматриваемого материала применяют наклеп, подразумевающий поверхностную прокатку стальными роликами, вызывающую пластические деформации. В результате такой обработки константан обретает показатели предела прочности в 850 МПа и твердости в 75-90 НВ. Однако нужно учитывать, что как механическая, так и термическая обработка константана МНМц 40-1,5 сокращает пластичность: относительное удлинение снижается до 4%, сужение – до 21%.

Данное покрытие формируется в результате прокаливания, поэтому изделия, рассчитанные на применение в электрооборудовании, подвергают данной обработке при производстве.

Стоимость константана формируется, прежде всего, под влиянием цены Ni. Например, стоимость рассматриваемого материала в октябре 2017 г. составляла в среднем 5 тыс. рублей за 1 кг. Во многом она зависит от формы и ее особенностей. Так, лента немного дороже в сравнении с проволокой. А для проволоки имеет значение толщина: варианты с большим диаметром дешевле. Например, на декабрь 2016 г. тонна 0,6 мм проволоки стоила около 2,3 млн., а материала диаметром 1,2 мм – 0,8-1 млн. К тому же, как видно из приведенных данных, при массовой реализации цена значительно снижается. Цена покупки также определяется несколькими факторами. Во-первых, большое значение имеет состояние лома, определяемое, прежде всего, наличием следов коррозии. Во-вторых, для проволоки имеет значение диаметр. Тонкие материалы ценятся выше.

В-третьих, важен объем поставок. Пункты приема лома предпочитают принимать крупные партии (более 100 кг) ввиду ускоренной реализации. В таких случаях они наценивают лом на 10–15%.

Характеристика, свойства и особенности

Константан относится к электротехнической группе медноникелевых сплавов. Процент содержания никеля колеблется от 39 до 41% в зависимости от марки. Для увеличения механических свойств дополнительно легируется 1-2%-ом марганца. Помимо основных элементов включает небольшое количество примесей: меньше 1%. Сюда входит сера, фосфор, алюминий, магний и свинец. Причина их содержания – несовершенство технологии выплавки и неточность химического состава лигатур. Всего насчитывается более 30 марок константа, но самой распространённой в производстве является МНМц 40-1,5.

Сплавы константана имеют характерный для них желтоватый оттенок.

Плотность варьируется в пределах 8800-8900 кг\м2. Температура плавления 1350 ºС. Не магнитен.

Константан отличается низким значением удельного электрического сопротивления 0,5 Ом*мм2\м. Для сравнения аналогичный показатель меди составляет 0,2 Ом*мм2\м. Константан обладает минимальным температурным коэффициентом электросопротивления 0,06*10-6 1\С, т.е. при повышении температуры проводимость проводника изменяется незначительно.

Среди достоинств константана отмечают его способность аккумулировать термоэлектродвижущую силу. Особенно при работе в паре с такими металлами как медь и железо.

Коэффициент линейного расширения сплава составляет 14,4*10-6 1\С, т. е. при нагреве константана на 100 ºС его длина изменится на 14,4 мкм. Теплопроводность – 0,05 кал\см*с*С. Теплоемкость — 0,0977 кал\г*С.

Касаемо механических свойств, константан выделяется своей высокой пластичностью. Модуль упругости равен 16 600 кгс\мм2. Относительное удлинение доходит до 30%, а относительное сужение до 71%.

Предел прочности на разрыв «сырого» сплава имеет довольно низкое значение 400 МПа. Термическая обработка, которая включает в себя низкотемпературный отжиг, позволяет повысить данный показатель в 2 раза 700-800 МПа. А это уже сравнимо с прочностью стали 45.

Дополнительного упрочнения сплава достигают проведением наклепа: прокаткой стальными роликами поверхность константана. В результате возникающие пластические деформации увеличивают предел прочности до 850 МПа, а твердость до 75-90 единиц шкалы Бринелля. Стоит отметить, что термическое и механическое упрочнения уменьшают пластичность сплава. Относительное удлинение падает до 4%, относительное сужение до 21%.

Константан хорошо проявляет себя при работе в условиях переменных нагрузок. Так, предел выносливости горячекатаных прутков составляет 243 МПа. Для сравнения аналогичный параметр стали 45 является немногим больше – 245 МПа.

Содержание константаном таких элементов как медь и никель делают его устойчивым к образованию коррозии. Сплав не вступает в реакцию с кислородом при температурах до 800 ºС. Не реагирует на большинство соляных растворов и органических кислот.

Константан отличается высокими технологическими свойствами. Поддается всем способам обработки давлением: штамповка, чеканка, ковка и прочее. Обрабатывается резанием, правда перед этим требуется проведение термического отжига. Легко паяется.

Проволока из константана

Наиболее часто используется константановая проволока. Она производится в соответствии с требованиями, наведенными в ГОСТ 5307-77. Константановая проволока марки МНМц 40-1,5 представлена стандартными значениями диаметра, которые находятся в приделах от 0,02 до 5 мм.

Из константановой проволоки производят термопары ТКХ, в которых она используется в качестве термоэлектродного элемента. Данный сплав выступает отрицательным электродом. Диапазон измеряемых температур изменяется в зависимости от того, с каким материалом контактирует константан. Итак:

• хромель-константан – от -40 до 900 ᵒС;
• медь-константан – от -250 до 300 ᵒС;
• железо-константан – до -190 ᵒС (для измерения минусовых температур).

Что касается механических свойств константановой проволоки, то они зависят от того, в каком состоянии находится сплав. Если в твердом, то диаметр металлопроката может варьироваться от 0,02 до 5 мм, при этом твердость составляет 650-720 МПа и относительное удлинение достигает 15 %, а если в мягком – значения следующие: от 0,1 до 5 мм, 450-650 МПа и 20% соответственно. При этом константановая проволока сохраняет значение омического сопротивления, независимо от того, в каком состоянии находится сплав. Если быть более точным, то в мягком оно составляет 0,465±0,015 мкОм×м, а в твердом – 0,049±0,03 мкОм×м.

Из константановой проволоки производят нагревательные элементы, с рабочей температурой в приделах от 400 до 500 ᵒС, а также приборы низкого класса точности, что объясняется незначительным термо-ЭДС сплава, которая остается стабильной при нагреве до данного придела.

Компания Метаторг предлагает своим клиентам качественную константановую проволоку по хорошей цене, как оптом, так и в розницу. Работать с нами выгодно, и вы в этом непременно убедитесь, обратившись к нашим специалистам.

Проволока константан мнмц 40-1.5 гост 5307

Проволока константан мнмц 40-1.5 гост 5307

Проволока константан мнмц 40-1.5 гост 5307

Область применения константана

Из константана производят термоэлектроды, термоэлектрические преобразователи, компенсационные провода, а также нормальные эталоны сопротивления, которые применяются в электротехнике.111 Наиболее востребованным металлопрокатом из константана является проволока и лента марки МНМц 40-1,5 и полоса. В зависимости от типа и определяется основное назначение сплава.

Изготовление константановой проволоки для электротехнических целей проводится в соответствии с ГОСТ 5307-77, её диаметр находится в приделах от 0,02 до 5 мм. Данный металлопрокат, предназначенный для производства термоэлектродов термоэлектрических преобразователей, выпускается по ГОСТ 1790-77. Сплав такого типа применяется в изготовлении термопар, где он работает в паре:

• хромель-константан (рабочий диапазон от -40 до 900°C);
• железо-константан (рабочий диапазон представлен минусовыми температурами до -190 °C);
• медь-константан (рабочий диапазон от -250 до 300°C).

Константановая проволока, предназначенная для использования в качестве удлиняющих проводов к термоэлектрическим преобразователям, производится в соответствии с ГОСТ 1791-67, её диаметр представлен рядом стандартных значений от 0,2 до 2,5 мм.

Константановая лента производится с учетом требований, наведенных в ГОСТ 5189-75. Её толщина может варьироваться от 0,1 до 2 мм. Ширина константановой ленты представлена рядом стандартных значений от 10 до 100 мм (шаг 10 мм), также, она может составлять 110, 125, 140, 150, 160, 170 и т.д. до 300 мм. Металлопрокат данного типа применяется в качестве элементов с высоким омическим сопротивлением, которые могут работать и при этом не терять своих эксплуатационных свойств, нагреваясь до 500 °C.

Ценообразование

Стоимость константана складывается из цены никеля и меди на мировых биржах цветных металлов. За основу большинство российских промышленников принимают значение котировок Лондонской биржы. Сразу отметим, что цена никеля является основополагающей при расчете стоимости сплава.

При сдаче лома цена может варьироваться. На ее значение влияют следующие факторы:

• Наличие следов коррозии на поверхности сплава.
• Объем поставок. Пунктам приёма металлолома выгоднее иметь дело с крупными партиями от 100 кг в силу сокращения времени на реализации лома. Наценка составляет в среднем 10-15% процентов от основной стоимости.
• Цена на проволоку зависит также от ее диаметра. Как правило, чем проволока тоньше, тем она дороже.

Рейтинг: /5 — голосов

Преимущества проволоки константан

Главное и наиболее весомое преимущество проволоки константан – устойчивость к нагрузкам и температурам. Легко поддается всем видам механической обработки, сварке, пайке и штамповке. Еще один важный плюс – устойчивость к коррозии. Свободно переносит высокие температуры. В нормальном состоянии не боится влияния низко концентрированной кислотной среды, пары аммиака. А вот пар, нагретый до 200-5000С способен изменить форму вышеупомянутой проволоки. А в целом проволока константан является прекрасным рабочим материалом, который к тому же долговечен, практичен и имеет прекрасные производительные свойства. Отсюда и высокий спрос на нее на мировом рынке. Следует отметить, что благодаря названным свойствам вышеупомянутого сплава, сфера его применения постоянно расширяется.

Электрическая проводимость

До сих пор мы рассматривали сопротивление проводника как препятствие, которое оказывает проводник электрическому току. Но все же ток по проводнику проходит. Следовательно, кроме сопротивления (препятствия), проводник обладает также способностью проводить электрический ток, то есть проводимостью.

Чем большим сопротивлением обладает проводник, тем меньшую он имеет проводимость, тем хуже он проводит электрический ток, и, наоборот, чем меньше сопротивление проводника, тем большей проводимостью он обладает, тем легче току пройти по проводнику. Поэтому сопротивление и проводимость проводника есть величины обратные.

Из математики известно, что число, обратное 5, есть 1/5 и, наоборот, число, обратное 1/7, есть 7. Следовательно, если сопротивление проводника обозначается буквой r, то проводимость определяется как 1/r. Обычно проводимость обозначается буквой g.

Электрическая проводимость измеряется в (1/Ом) или в сименсах.

Пример 8. Сопротивление проводника равно 20 Ом. Определить его проводимость.

Если r = 20 Ом, то

Пример 9. Проводимость проводника равна 0,1 (1/Ом). Определить его сопротивление,

Если g = 0,1 (1/Ом), то r = 1 / 0,1 = 10 (Ом)

Физические свойства константанового сплава МНМц 43−1,5 при температуре 20 °C

Физические свойства сплава МНМц40-1.5

Таблица удельных сопротивлений проводников

Из таблицы видно, что железная проволока длиной 1 м и сечением 1 мм 2 обладает сопротивлением 0,13 Ом. Чтобы получить 1 Ом сопротивления нужно взять 7,7 м такой проволоки. Наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро. 1 Ом сопротивления можно получить, если взять 62,5 м серебряной проволоки сечением 1 мм 2 . Серебро – лучший проводник, но стоимость серебра исключает возможность его массового применения. После серебра в таблице идет медь: 1 м медной проволоки сечением 1 мм 2 обладает сопротивлением 0,0175 Ом. Чтобы получить сопротивление в 1 Ом, нужно взять 57 м такой проволоки.

Химически чистая, полученная путем рафинирования, медь нашла себе повсеместное применение в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, обмоток электрических машин и аппаратов. Широко применяют также в качестве проводников алюминий и железо.

Сопротивление проводника можно определить по формуле:

где r – сопротивление проводника в омах; ρ – удельное сопротивление проводника; l – длина проводника в м; S – сечение проводника в мм 2 .

Пример 1. Определить сопротивление 200 м железной проволоки сечением 5 мм 2 .

Пример 2. Вычислить сопротивление 2 км алюминиевой проволоки сечением 2,5 мм 2 .

Из формулы сопротивления легко можно определить длину, удельное сопротивление и сечение проводника.

Пример 3. Для радиоприемника необходимо намотать сопротивление в 30 Ом из никелиновой проволоки сечением 0,21 мм 2 . Определить необходимую длину проволоки.

Пример 4. Определить сечение 20 м нихромовой проволоки, если сопротивление ее равно 25 Ом.

Пример 5. Проволока сечением 0,5 мм 2 и длиной 40 м имеет сопротивление 16 Ом. Определить материал проволоки.

Материал проводника характеризует его удельное сопротивление.

По таблице удельных сопротивлений находим, что таким сопротивлением обладает свинец.

Выше было указано, что сопротивление проводников зависит от температуры. Проделаем следующий опыт. Намотаем в виде спирали несколько метров тонкой металлической проволоки и включим эту спираль в цепь аккумулятора. Для измерения тока в цепь включаем амперметр. При нагревании спирали в пламени горелки можно заметить, что показания амперметра будут уменьшаться. Это показывает, что с нагревом сопротивление металлической проволоки увеличивается.

У некоторых металлов при нагревании на 100° сопротивление увеличивается на 40 – 50 %. Имеются сплавы, которые незначительно меняют свое сопротивление с нагревом. Некоторые специальные сплавы практически не меняют сопротивления при изменении температуры. Сопротивление металлических проводников при повышении температуры увеличивается, сопротивление электролитов (жидких проводников), угля и некоторых твердых веществ, наоборот, уменьшается.

Способность металлов менять свое сопротивление с изменением температуры используется для устройства термометров сопротивления. Такой термометр представляет собой платиновую проволоку, намотанную на слюдяной каркас. Помещая термометр, например, в печь и измеряя сопротивление платиновой проволоки до и после нагрева, можно определить температуру в печи.

Если при температуре t сопротивление проводника равно r, а при температуре t равно rt, то температурный коэффициент сопротивления

Примечание. Расчет по этой формуле можно производить лишь в определенном интервале температур (примерно до 200°C).

Приводим значения температурного коэффициента сопротивления α для некоторых металлов (таблица 2).

Применение ленты МНМц40-1,5

Благодаря перечисленным свойствам сплава из константановой ленты изготавливают:

• резистивные элементы;
• ленточные нагреватели.

Обладая довольно высоким электросопротивлением, материал хорошо зарекомендовал себя при плоском прокате для производства ленточных нагревателей. Максимальная температура нагрева таких устройств равняется 500°С. Кроме нагревателей электропечей, материал с успехом используется в электротехническом оборудовании, в котором необходим сплав, обладающий высоким электросопротивлением.

Константановая лента используется в оборудовании и приборах невысокого класса точности.

Цена на константан в Москве

достигает 200 руб. за 1 кг *

Предложите вашу цену

?

x

Пожалуйста, сообщите нам актуальную цену в Москве, если указанная цена на константан (200 руб/кг) вам не нравится. Просьба указывать адекватную цену на текущий момент. Спасибо!

Расскажите нам (в комментирии к заявке, или в WhatsApp), кто на константан даёт цену выше, чем мы, и мы добавим к той цене +10% на ваш материал, если информация подтвердится.

Вот хорошая цена! Спасибо, мы учтем! Предлагаем в любом случае оформить заявку через мессенджер или через форму обратной связи. Также вы можете разместить свое предложение на доске объявлений или в общем чате. Объявление и сообщение в чате увидят все посетители сайта.

* Цена указана за наличный рассчет. При безналичной оплате стоимость увеличивается до 12%

Минимальный объем — 100 кг

8 10—22 МСК

Телефон в Москве

8 10—22 МСК

Консультации по ценам

Присылайте фото и получайте цену в мессенджере

Применение

Благодаря особым электротехническим свойствам продукции (пластичность, стойкость при больших температурах, уникальные свойства электрического характера) определена сфера применения константановой проволоки. Из неё изготавливают:

• нагревательные устройства (например, нагреватели электропечей, элементы обогревателей), эксплуатируемые в температурных условиях до 500оС;
• компенсационные кабели;
• термопары.

Константан получил распространение в виде длинномерной нити — в пирометрии, в форме круга или ленты для изготовления компенсационных кабелей к термопарам и терморегуляторов.

Из константановой проволоки изготавливают проводники, которые передают к приемнику от контактора термоэлектродвижущую силу.

Константановая лента – МНМц 40-1,5 и её особенности

Компания Метаторг предлагает высококачественный металлопрокат из константана, а именно:

• константановую ленту;
• константановую проволоку;
• константановую полосу.

Также предоставлен сортамент других металлов и сплавов, которые являются востребованными и, в некоторых случаях, даже незаменимыми. Компания Метаторг осуществляет поставку заказанного товара в короткий срок, независимо от объема. К каждому клиенту подбирается индивидуальный подход. С Метаторг работать выгодно, и в этом можно легко убедиться, обратившись к специалистам компании.

Свойства константана

Константан – это сплав, на основе меди (58-60%), который содержит никель (38-40%) и марганец (1-2%). Обладает он высоким удельным сопротивлением, значение которого не меняется под влиянием температуры. Такая особенность и взята в основу названия («константан» в переводе – постоянный). Наиболее часто применяемая марка данного сплава – МНМц 40-1,5. Константан – легко обрабатываемый материал. Представлен он в виде константановой ленты, проволоки и полосы. Константан сохраняет свои преимущественные свойства при нагреве до 400-500 ᵒС. Поэтому из него производят нагревательные элементы, рабочая температура которых не превышает данного значения. Также, константан применяется в производстве реостатов, термопар и приборов низкого класса точности.

Состав константана

На сегодняшний день промышленность производит около 30 марок сплава. Основой выступают медь и никель. Популярная марка МНМц 40-1,5 имеет в своем составе 59% Cu, 39-41% Ni,и около 1-2% Mn. Чистота металла определяется показателем стороних примесей в виде алюминия, магния, платины их в композиции должно быть не более 1%.

Сегодня достигнуть 100% чистоты удается только в лабораторных условиях, в промышленных объемах технологию «чистой» выплавки создать не удается.

Все составляющие, имеют важную роль в формировании качественных показателей металла – медь обеспечивает механическую прочность, никель придает композиции пластичность и возможность механической обработки, марганец выступает основой для легирования сплава.