0Cr19Al3铁铬铝合金百科解析

0Cr19Al3铁铬铝合金百科解析

0Cr19Al3是一种经典的铁铬铝（FeCrAl）系电热合金，以其优异的高温抗氧化性、较高的电阻率和良好的经济性，在工业加热、家用电器及高温结构件领域得到了广泛应用。以下将从多个维度对其进行全面解析。

一、 定义与核心特性

0Cr19Al3是一种以铁（Fe）为基体，加入约19%的铬（Cr）和约3%的铝（Al）进行合金化而制成的精密合金。其命名遵循中国国家标准（GB/T）：“0”表示碳（C）含量较低（≤0.08%），“Cr19”代表铬含量约为19%，“Al3”代表铝含量约为3%。

它的核心特性源于铬和铝的协同作用：

铬（Cr）：能在合金表面形成致密的Cr₂O₃氧化膜，提供良好的耐腐蚀和初步的抗氧化能力。

铝（Al）：在高温下，能向外扩散并与氧反应，在Cr₂O₃膜下形成一层更稳定、更致密的α-Al₂O₃（刚玉）保护膜。这层氧化膜具有极高的热稳定性和极低的氧扩散率，是合金具备超强高温抗氧化性的关键。

主要特性总结：

优异的高温抗氧化性：最高使用温度可达1200℃，在空气中使用时，其表面形成的氧化膜能有效防止基体被进一步氧化。

高电阻率：室温电阻率较高（约1.25 μΩ·m），适合作为发热材料，能设计出更长的电阻丝或更小的元件尺寸。

良好的高温强度：在高温下仍能保持一定的形状稳定性。

无磁性：由于其铁素体组织结构，该合金在常温下为无磁性材料，适用于对磁性有要求的场合。

密度较低：相比镍铬（NiCr）电热合金，其密度更小，单位重量材料可制作更长的电阻丝。

经济性好：不含昂贵的镍（Ni）元素，成本通常低于镍铬合金。

二、 化学成分（大致范围）

元素

含量（重量百分比，wt%）

主要作用

铬 (Cr)

18.0 ~ 21.0

形成Cr₂O₃氧化膜，耐腐蚀、抗氧化

铝 (Al)

2.5 ~ 4.5

形成关键的α-Al₂O₃保护膜，决定高温性能

碳 (C)

≤ 0.08

杂质元素，含量高会降低加工性和韧性

铁 (Fe)

余量

合金基体

其他杂质

≤ 少量

如硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等，需严格控制

三、 物理与机械性能

熔点：约1500℃

密度：约7.25 g/cm³

电阻率（20℃）：约1.25 μΩ·m

热导率：较低，有利于热量集中在发热元件本身。

线膨胀系数：较高，在设计发热元件固定结构时，必须考虑其受热后较大的膨胀量，预留膨胀间隙。

常温力学性能：强度和硬度适中，但塑性较差，脆性较大。这是铁铬铝合金的一个普遍缺点。

四、 主要应用领域

电热元件：这是其最核心的用途。广泛用于制造各种工业电炉、家用电器（如电烤箱、取暖器、电饭煲、微波炉中的烧烤管）、实验室马弗炉等的发热丝、发热带、发热盘管。

高温结构件：利用其高温抗氧化性，可用于制造热电偶套管、炉膛支撑件、焚烧炉零部件等需要在高温环境下工作但承受应力不大的部件。

汽车行业：可用于制造某些汽车的氧传感器加热器芯等。

五、 加工与使用注意事项

由于其材料特性，在加工和使用中需特别注意：

常温脆性：0Cr19Al3合金在冷态下非常脆，难以进行弯曲、拉伸等冷加工。因此，绕制电阻丝等操作通常在加热（红热状态）下进行。成品元件在搬运和安装时也需小心，避免撞击。

高温晶粒长大：长期在高温下使用，其晶粒会粗化，进一步加剧脆性（称为“高温脆性”）。已安装的元件应避免在高温下移动或震动。

焊接性能：焊接性能较差，需采用氩弧焊等特殊焊接工艺，并使用与之匹配的专用焊材，以保证焊接处的性能和寿命。

气氛限制：虽然它在含氧气氛中表现卓越，但在真空、氢气、含硫、含碳气氛中性能会严重恶化。在真空中，保护性氧化膜无法形成；在还原性气氛（如H₂）中，氧化膜会被还原失效；在含硫气氛中会发生硫腐蚀；在渗碳气氛中会发生碳化而脆化。

六、 与其他电热合金的对比

vs. 镍铬合金（如Cr20Ni80）：

优势：使用温度更高、成本更低、无磁性、电阻率更高。

劣势：高温强度较低、常温及高温脆性大、加工成型性差、对恶劣气氛更敏感。

选择：通常在需要更高温度（>1000℃）且对成本敏感的场景下优先选择0Cr19Al3；而在需要频繁冷热循环、良好韧性、复杂形状或气氛多变的场合，镍铬合金更具优势。

七、 总结与展望

0Cr19Al3铁铬铝合金凭借其Al₂O₃保护膜带来的卓越抗氧化性和经济性，成为了中高温加热领域不可或缺的关键材料。尽管存在脆性大、加工难等缺点，但通过合理的设计和使用，它能可靠地长期工作在高温环境中。

未来，通过对0Cr19Al3等基础合金进行微合金化（如添加稀土元素Y、Ce等），可以进一步改善其抗循环氧化能力、提高高温强度和延长使用寿命，以满足更高端工业应用的需求。

详细分析

1. 基本信息（源自公开工商信息）

成立时间：2011年11月16日（截至2024年，已运营超过12年，不属于新公司，有一定的行业积淀）。

经营范围：主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售，以及从事货物及技术的进出口业务。

2. 优势与积极方面

经验与存续时间：成立超过10年，表明公司在市场竞争中生存了下来，拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。

地理位置：位于上海这一全国金融、贸易和物流中心，信息灵通，交通便利，便于开展国内及进出口业务。

资质齐全：拥有“货物进出口”资质，意味着可以开展国际贸易业务，这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。

他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号：

一、 高温合金系列

这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。

Inconel 系列：

Inconel 600： 耐高温、耐腐蚀，常用于热处理设备、化学处理行业。

Inconel 601： 极高的抗氧化性，常用于热处理炉构件、工业炉。

Inconel 625： 明星产品，具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力，广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。

Inconel 718： 最广泛使用的高温合金之一，在高温下具有极高的强度，是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。

Inconel X-750： 通过时效硬化获得高强度，用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。

Hastelloy 系列：

Hastelloy C-276： 王牌耐腐蚀合金，对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性，是化工行业的标杆材料。

Hastelloy C-22： 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力，用于更苛刻的环境。

Hastelloy B-2/B-3： 专门抵抗还原性介质（如盐酸、硫酸）的腐蚀。

二、 耐腐蚀合金系列

这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。

Monel 系列：

Monel 400： 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性，常用于海洋和化工环境。

Monel K-500： 在Monel 400的基础上增加了强度，具有磁性，用于泵轴、油阀等。

其他镍铜、镍铬合金：

Alloy 20： 优异的抗硫酸腐蚀能力，常用于硫酸环境下的化工设备。

Nickel 200/201： 纯镍，具有优异的耐腐蚀性和导电性，常用于处理苛性碱的环境。

三、 精密合金系列

这类合金具有特殊的物理性能，如低膨胀、恒弹性等。

Invar 36： 因瓦合金，具有极低的热膨胀系数，用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。

Ni-Span-C 902： 恒弹性合金，其弹性模量在一定温度范围内基本恒定，用于高级传感器和精密弹簧。

产品形态

上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料，包括：

板材、带材

棒材、线材

管材、管件（无缝管、焊管、弯头、三通等）

法兰、锻件

焊材（焊条、焊丝）

重要提示：

具体库存和牌号可能变动： 以上列出的是镍基合金的常见牌号，但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。

最佳确认方式： 要获取最准确、最及时的产品信息，强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。

官网查询： 您可以访问他们的官方网站（如果有的話）来查看详细的产品介绍。

希望以上信息能对您有所帮助！如果您有特定的应用场景或介质环境，也可以提出，这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。