電気発熱体の製造に使用される合金材料。合金要素に電流を流すとジュール効果が発生し、電気エネルギーが熱エネルギーに変換されます。
電気抵抗合金製品は、一般的に棒、線、コイル状の線材、ストリップに加工されますが、特殊な要件に応じてパイプや鋳物に加工することもできます。
電気抵抗合金の性能要件：①耐酸化性（または媒体雰囲気の耐腐食性）が良好で、高温での耐クリープ性が十分であること。②抵抗率が高く、抵抗率の温度係数が可能な限り低く、大電流に耐えられること。③冶金生産プロセス性能と製造処理性能が良好であること。
1906年にイギリスのマーシュ（ALMarsh）がニッケル - クロム電気抵抗合金Cr20Ni80を開発し、1929年にアメリカのFBLounsberry（FBLounsberry）、1934年にソ連のコルニーロフ（И.И.корнилов）らが鉄を研究し、Al2〜6％とCr7〜13％を添加したFe-Cr-Al合金の物理的性質を調べました。これに基づいて、Fe-Cr-Alタイプの電気抵抗合金が作られています。中国は1949年に上記2種類の電気抵抗合金を作りました。1970年代には、30以上のグレードの電気抵抗合金がさまざまな国で生産され、応用されましたが、大量に生産され、広く使用されたのは少数のグレードのみでした。
電気抵抗合金の種類 Ni-Cr-(Fe)型電気抵抗合金はニッケルまたは鉄をベースとし、一般的にはCr15-31%とNi29-80%を含み、オーステナイト構造を示します。例えば、Cr20Ni30、Cr20Ni80、Cr30Ni70など、最高動作温度は順に950、1100、1200度に達します。合金にCa、Ce、Zr、Ti、Siなどの微量元素を加えることで特性を向上させることができます。このタイプの合金の特徴は、表面保護膜が酸化クロム（Cr2O3）によって形成され、耐食性が強く、高温強度があり、成形性と溶接性が優れていることです。欠点は価格が高く、硫黄含有雰囲気での使用には適していないことです。
Fe-Cr-Al系電気抵抗合金は鉄をベースとし、12-30% Cr、4-8% Alを含み、CrとAlの比率が適切で、La、Ce、Yなどの微量元素を添加して、高性能の電気抵抗合金を得ています。例えば、Cr17Al5、Cr25Al5、Cr28Al8Tiなどの場合、最高動作温度は順に1050、1200、1300度に達します。このタイプの合金はフェライト組織で、脆化ゾーンはそれぞれ約450℃と700℃にあります。高温で長時間使用すると結晶粒が粗大化しやすくなるため、高温クリープ抵抗と常温靭性は低くなりますが、抵抗率は高くなります。耐酸化性が良く、安価なため、広く使用されています。
電気抵抗合金の製錬製造工程は、合金の化学組成、特に合金の性能を向上させるために添加される炭素、リン、硫黄、微量元素と合金の純度に対する要求に基づいて、電気アーク炉、真空誘導炉、電気スラグ再溶解などの方法を使用して製錬する必要があります。合金の処理性能を向上させるために、製錬プロセス中に脱酸素を強化して、インゴット鋳造中の二次酸化を防ぎ、偏析と粗大な柱状結晶構造を減らす必要があります。
Ni-Cr-(Fe) 系合金の熱間塑性加工では、低融点ニッケル硫化物の形成とワークピースの表面割れを防ぐために、硫黄含有雰囲気での加熱を避ける必要があります。合金の冷間塑性加工性は良好です。各焼鈍および軟化処理後、冷間加工変形率は 60-80% に達することがあります。
Fe-Cr-Al系合金は、結晶粒の粗大化を防ぐために、熱間加工工程で加熱温度が高くなりすぎたり、加熱時間が長すぎたりしないようにする必要があります。熱間加工の終了温度は、通常850度以下です。このタイプの合金の冷間加工性は悪いため、冷間加工工程中に適時に再結晶焼鈍処理を行い、均一変形プロセスを採用し、潤滑を強化する必要があります。
