일반기술

고온 내산화성을 개선한 Si-Mn-Al-Ni-Cr 발열 저항선재

본 발명은 발열 저항선재 중 Ni-Cr계 전열선 제1종(NCH 1)을 개량한 것으로서, A1을 첨가하여 전기적 특성을 저해하지 않고 고온 내산화성을 높인 발열 저항선재에 관한 것이다. 일반적인 Ni-Cr계 전열선의 경우, 그 사용온도가 대략적으로 1,200℃까지 이며, 이와같은 고온에서 그 사용처가 진공이거나 불활성 분위기 처리가 뒷따르지 않은 이상, 고온에서의 표면 산화가 발생하게 된다. 고온에서의 산화가 이루어지면 전열선의 단면적이 감소하게 되고, 이에 의해 저항의 증가가 초래되며, 따라서 단위면적당 전류량이 증가하게 된다. 전류량이 증가하면 발열량이 증가하게 되고 이는 다시 전열선의 고온 표면 산화를 촉진시키게 되는 악순환이 반복된다. 이와같이 악순환에 의해 전열선의 단선이 유발될 뿐만 아니라 화재발생을 일으킬 수 있는 소지가 내재되어 있다. 따라서 전열선의 고온 내산화성은 선재 자체의 수명과 가장 밀접한 관계를 가질 뿐만 아니라 사용 안전성 측면에서도 무척 중요한 의미를 갖는 특성 중의 하나인 것이다. 본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 내산화성 개선의 효과가 적은 Fe와 C를 첨가하지 않는 대신 Al을 첨가하여 고온 내산화성을 증진시키도록 함으로서, 전열선의 단선 및 화재발생 요인을 미연에 방지할뿐만 아니라 전열선의 사용연한에도 일조할 수 있도록 하였다. 본 발명은 Ni과 Cr으로 이루어진 Ni-Cr계 발열 저항선의 조성물에 있어서, Si의 조성비율을 1.0-2.0 wt%, A1의 조성비율을 1.0-2.0 wt%, Mn의 조성비율을 1.0-2.0 wt%로 하고, Cr의 조성비율을 18-20 wt%, Ni의 조성비율을 Bal(Ballance)로 기본 조성함으로서 구성되어 있다.본 발명은 고온 내산화성의 효과가 적은 Fe와 C를 첨가하지 않는 대신 Al을 첨가하여 고온 내산화성을 증진시켰는데, 이와 같이 하는 이유는 A1이 고온에서 장시간 또는 반복유지시 기지원소인 Ni와 화합물을 형성하여 미세하게 균일분산됨에 따라 고온 내산화성의 증진이 이루어지기 때문이며, 이와같은 화합물은 일반적인 석출형 금속의 경우와 마찬가지로 전기적 특성을 저해 하지 않고 기지의 내산화성을 개선하는데 큰 역할을 담당한다. 본 발명은 발열 저항선의 고온 내산화성을 증진시키도록 함으로서, 전열선의 단선 및 화재발생요인을 미연에 방지할 뿐만 아니라 전열선의 사용연한에도 일조할 수 있도록 한 것이다.