Vloga različnih elementov v električni grelni žici, žici za električno peč in upornem traku

Električna grelna žica je običajen električni grelni material, ki izkorišča lastnosti upora kovinskih elementov za ustvarjanje toplote. Da bi izboljšali delovanje žice za električno peč in pridobili določene posebne lastnosti, jo med postopkom taljenja namerno mešamo z različnimi elementarnimi komponentami, zato jo pogosto imenujemo zlitina za električno ogrevanje.
Običajno uporabljene materiale za žice za električne peči lahko v glavnem razdelimo na dve vrsti zlitin: Ni Cr in Fe Cr Al. Pogosto se uporablja kot električni grelni element za različne industrijske peči, laboratorijske peči in gospodinjske aparate.
1. Električna grelna žica serije Ni Cr temelji na niklju (ali železu) in na splošno vsebuje 15 do 30 odstotkov Cr in 29 do 80 odstotkov Ni, kar predstavlja avstenitno strukturo. Najvišja delovna temperatura za običajno uporabljeno električno grelno žico Cr20Ni80 je 1200 stopinj.
2. Odporni trak serije Fe Cr Al temelji na železu in na splošno vsebuje 12 do 30 odstotkov Cr, 4 do 8 odstotkov Al, preostanek pa je Fe. Je feritna struktura in se lahko uporablja do največje temperature 1400 stopinj.
Funkcije skupnih elementov v električnih grelnih žicah:
Krom - izboljša odpornost proti oksidaciji, odpornost proti oksidaciji pri visokih temperaturah, odpornost proti žveplanju in odpornost proti luknjičasti in intersticijski koroziji žic za električne peči.
Nikelj – zagotavlja metalurško stabilnost, izboljša toplotno stabilnost in varivost, izboljša korozijsko odpornost na redukcijske kisline in kavstično sodo ter izboljša odpornost električnih žic na razpoke zaradi napetostne korozije, zlasti v okolju klorida in kavstične sode.
Železo - izboljša odpornost električnih grelnih žic na visokotemperaturna naogljičena okolja, zmanjša stroške zlitin in nadzoruje toplotno raztezanje.
Aluminij - izboljša visokotemperaturno oksidacijsko odpornost žic za električne peči in izboljša staranje.
Niobij - v kombinaciji z ogljikom zmanjšuje interkristalno korozijo, ki jo povzroča obarjanje kromovega karbida med toplotno obdelavo, izboljša odpornost proti luknjičasti in intersticijski koroziji.
Molibden - izboljša korozijsko odpornost električnih grelnih žic na redukcijske kisline, poveča odpornost proti luknjičasti in intersticijski koroziji v vodnih raztopinah, ki vsebujejo klorid, in poveča trdnost pri visokih temperaturah.
Kobalt - zagotavlja visokotemperaturno trdnost, povečano z žicami električne peči, izboljša odpornost proti karbonizaciji in žveplanju.
Baker – izboljša korozijsko odpornost pasov odpornosti proti redukcijskim kislinam (zlasti žveplovi kislini in fluorovodikovi kislini, ki se uporabljata v neprezračenih okoljih) in soli. Dodajanje bakra železovim zlitinam niklja, kroma, molibdena pomaga izboljšati odpornost proti koroziji na fluorovodikovo kislino, fosforno kislino in žveplovo kislino.
Titan – v kombinaciji z ogljikom zmanjša interkristalno korozijo, ki jo povzroča obarjanje kromovega karbida med toplotno obdelavo, izboljša odpornost proti staranju traku in izboljša trdnost pri visokih temperaturah.
Volfram – izboljša odpornost proti reducirajočim kislinam in lokalizirani koroziji, poveča trdnost upornega traku in varivost.
Dušik – izboljša metalurško stabilnost, izboljša odpornost proti luknjičasti in intersticijski koroziji ter poveča trdnost.