Алюмель

Алюме́ль — сплав нікелю (Ni) з алюмінієм (Al); манганом (Mn); кремнієм (Si) і кобальтом (Co). Назва сплаву походить від частин (виділено) слів «АЛЮМіній» та «нікЕЛЬ». Альтернативні назви сплаву: Alumel^® (зареєстрована торгова марка компанії Concept Alloys, Inc.^[1]) та KN.

Хімічний склад

Стандартизовано алюмель однієї марки, що позначається НМцАК 2-2-1. Хімічний склад цієї марки такий^[2]:

Сплав	%Ni	%Al	%Mn	%Si	%Co	%Fe	%Mg	%Cu	%Pb
Алюмель НМцАК 2-2-1	93,0-96,0	1,6-2,4	1,8-2,7	0,8-1,4	0,6-1,2	0,3	0,05	0,25	0.002

Властивості

Фізичні властивості

За ГОСТ 1790-77^[3] визначено такі фізичні властивості сплаву, що поставляється у вигляді дроту:

• питомий електричний опір — 0,33±0,05 Ом·мм²/м;
• лінійний коефіцієнт теплового розширення — 16...18·10⁻⁶ °C⁻¹;
• густина — 8670 кг/м³;
• температурний коефіцієнт електричного опору — 13,3·10⁻⁴ °C^−1[4].

Механіко-технологічні властивості

Алюмель має наступні маханіко-технологічні властивості:

• границя міцності σ_в — 440 МПа^[3];
• відносне видовження δ — 20...25%^[3];
• твердість за Брінеллем, HB — 130 кгс/мм² (у м'якому стані) 250...300 кгс/мм² (у твердому стані);
• температура:
  • плавлення — 1430...1450 °C;
  • гарячої обробки — 1180...1220 °C;
  • відпалу — 900...1000 °C;
  • експлуатації — до 1000 °C.

Застосування

Алюмель знайшов широке застосування в пірометрії при виготовленні компенсаційних проводів, а також як негативний термоелектрод при виробництві термопар. Алюмель поставляється у вигляді дроту діаметром від 0,2 до 5,0 мм^[3].

Алюмель використовується в термопарах хромель-алюмель як негативний електрод для дистанційного вимірювання температури в межах до 1000 °C.

Переваги

Завдяки значному змісту нікелю в сплаві переваги алюмелю здебільшого визначаються фізичними властивостями цього металу. Це, в першу чергу, жароміцність і стійкість до корозії, особливо в агресивних середовищах. Підвищення цих якостей досягається додаванням e сплав легуючих елементів. Легування алюмелю дозволяє збільшити показник пластичності при температурах 600...1100 °С, забезпечує тривалу міцність при температурах 700...900 °С, а також дозволяє використовувати алюмель (стабілізуючи при цьому показник термо-ЕРС) при температурах до 1200 °C^[3].

Недоліки

Алюмель чутливий до руйнівної дії сірки при підвищених температурах, що приводить до корозії та окрихчення сплаву. Цей недолік компенсується збільшенням у сплаві вмісту кремнію та зменшенням вмісту алюмінію.

Висока вартість сплаву обумовлюється високою вартістю нікелю.

Див. також

• Прецизійні сплави
• Нікелеві сплави