Коротко: в Х20Н80 никель — остальное, около трёх четвертей массы, и почти нет железа, в Х15Н60 никеля 55–61 %, а около четверти массы — железо. Поэтому Х20Н80-Н работает горячее: предельная рабочая температура нагревателя 1200 °C против 1100 °C у Х15Н60-Н (ГОСТ 10994-74). Х15Н60 дешевле за счёт меньшего никеля и подходит для нагревателей до 1000–1100 °C и элементов сопротивления.
Что означают марки
- Х15Н60 — около 15 % хрома и 60 % никеля. Без индекса — сплав для элементов сопротивления,
проволока диаметром 0,4–3,0 мм (ГОСТ 12766.1-90, табл. 1).
- Х15Н60-Н — вариант для нагревательных элементов, с цирконием 0,2–0,5 %, проволока
0,1–7,5 мм.
- Х20Н80-Н — около 20 % хрома, никель — остальное; для нагревателей, проволока 0,1–7,5 мм.
Буква «Н» в конце марки — «нагревательный». Индекс «ВИ» — вакуумно-индукционная выплавка.
Химический состав по ГОСТ 10994-74, %
| Элемент | Х15Н60-Н | Х15Н60 | Х20Н80-Н |
|---|---|---|---|
| Углерод, не более | 0,06 | 0,15 | 0,06 |
| Кремний | 1,0–1,5 | 0,8–1,5 | 1,0–1,5 |
| Марганец, не более | 0,6 | 1,5 | 0,6 |
| Сера, не более | 0,015 | 0,020 | 0,015 |
| Фосфор, не более | 0,020 | 0,030 | 0,020 |
| Хром | 15,0–18,0 | 15,0–18,0 | 20,0–23,0 |
| Никель | 55,0–61,0 | 55,0–61,0 | остальное |
| Титан, не более | 0,20 | 0,30 | 0,20 |
| Алюминий, не более | 0,20 | 0,20 | 0,20 |
| Цирконий | 0,2–0,5 | — | 0,2–0,5 |
| Железо | остальное | остальное | не более 1,0 |
Главное отличие видно в последней строке: у Х15Н60 железо — основа наравне с никелем, у Х20Н80-Н его не больше 1 %.
Сравнение свойств по ГОСТ 12766.1-90
| Показатель | Х15Н60-Н | Х20Н80-Н |
|---|---|---|
| Плотность, г/см³ | 8,2 | 8,4 |
| Температура плавления, °C | 1390 | 1400 |
| Структура, магнитность | аустенитная, немагнитен | аустенитная, немагнитен |
| Удельное сопротивление, мкОм·м | 1,06–1,16 (до 3 мм), 1,07–1,18 (св. 3 мм) | 1,03–1,13 (до 0,5 мм), 1,06–1,16 (0,5–3 мм), 1,07–1,18 (св. 3 мм) |
| Живучесть, ч, не менее | 150 при 1150 °C | 160 при 1200 °C |
| Временное сопротивление разрыву, Н/мм², не более | 1000 | 1000 |
| Относительное удлинение, %, не менее | 20 | 20 |
| Предельная рабочая t нагревателя, °C (ГОСТ 10994-74) | 1100 | 1200 |
Удельное сопротивление у двух марок почти одинаковое, поэтому спираль под ту же мощность выходит близкой по длине. Прочность 1000 Н/мм² — у проволоки с индексом «Н»; у Х15Н60 без индекса предел ниже, 880 Н/мм². Разница между марками — в том, сколько тепла и сколько часов она выдержит.
Рабочая температура по диаметру
ГОСТ 12766.1-90, прил. 4, табл. 11 — ориентировочная максимальная температура нагревателя на воздухе:
| Диаметр, мм | 0,2 | 0,4 | 1,0 | 3,0 | 6,0 и более |
|---|---|---|---|---|---|
| Х15Н60-Н, °C | 900 | 950 | 1000 | 1075 | 1125 |
| Х20Н80-Н, °C | 950 | 1000 | 1100 | 1150 | 1200 |
На проволоке 1 мм разница 100 °C. Если нагреватель работает у верхней границы, Х15Н60-Н прогорит заметно раньше.
Что выбрать
Х20Н80-Н — когда нужна максимальная температура и ресурс: печи до 1100–1200 °C, паяльное и лабораторное оборудование, оборудование повышенной надёжности — в варианте Х20Н80-Н-ВИ.
Х15Н60-Н — бытовые и промышленные нагреватели с рабочей температурой до 1000–1100 °C, где важна цена: никеля в нём меньше примерно на 15–20 процентных пунктов.
Х15Н60 без индекса — реостаты, резисторы и элементы сопротивления, где проволока не раскаляется.
По ГОСТ 10994-74 обе нагревательные марки жаростойки в окислительной атмосфере, в азоте и аммиаке, но неустойчивы в атмосфере с серой и сернистыми соединениями. Для такой среды смотрят фехраль — см. «Нихром или фехраль».
Зарубежные аналоги
| Марка ГОСТ | DIN 17470 | GB/T 1234 (Китай) |
|---|---|---|
| Х15Н60-Н | NiCr 60 15, W.Nr. 2.4867 | Cr15Ni60 |
| Х20Н80-Н | NiCr 80 20, W.Nr. 2.4869 | Cr20Ni80 |
Для закупки в Китае марку указывают как Cr15Ni60 или Cr20Ni80. По сертификату сверяйте никель и железо: именно они отличают одну марку от другой.
Частые вопросы
- Чем Х15Н60 отличается от Х20Н80?
- Составом и температурой. В Х15Н60 никеля 55–61 % и около четверти железа, в Х20Н80 никель — остальное, около трёх четвертей массы, и железа не больше 1 %. Предельная температура нагревателя — 1100 °C у Х15Н60-Н и 1200 °C у Х20Н80-Н.
- Как расшифровывается Х15Н60?
- Х — хром, около 15 %; Н — никель, около 60 %. Индекс «-Н» в конце — для нагревательных элементов.
- Какой ГОСТ на Х15Н60?
- Состав — ГОСТ 10994-74, проволока — ГОСТ 12766.1-90, лента — ГОСТ 12766.2-90.
- Можно ли заменить Х20Н80 на Х15Н60?
- Можно, если нагреватель работает ниже 1000–1075 °C (по диаметру, см. таблицу выше). Выше этой границы Х15Н60-Н служит заметно меньше.
- Магнитится ли Х15Н60?
- Нет. По ГОСТ 12766.1-90 структура аустенитная, сплав немагнитен.
- Как купить Х15Н60 или Х20Н80?
- Пришлите марку, диаметр и объём — подготовим смету: нихромовая проволока, +7 (343) 300-90-92, zakaz@baihumetal.com. Цена — по запросу.
Источники
- ГОСТ 10994-74 «Сплавы прецизионные. Марки» — табл. 6, приложение о назначении сплавов.
- ГОСТ 12766.1-90 «Проволока из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением» — табл. 1, 3, 4, 6, прил. 4 (табл. 11), прил. 6 (табл. 13).
- DIN 17470; GB/T 1234 — обозначения аналогов.
