熱雙金屬（Bimetallic strip）是指由兩個（或多個）具有不同熱膨脹係數的金屬或合金組元層牢固地結合在一起的複合材料。
基本介紹
- 中文名：熱雙金屬
- 外文名：Bimetallic strip
- 屬性：精密合金
- 領域：工程技術
簡介,特性,工藝,套用,
簡介
精密合金的一種，由兩層（或多層）具有不同熱膨脹係數的金屬或合金作為組元層牢固結合而成。熱雙金屬中的一組元層具有低的熱膨脹係數，為被動層；另一組元層具有高的熱膨脹係數，為主動層。有時，為了得到性能特殊的熱雙金屬，還可以加入第三層或第四層金屬或合金。通常，被動層都採用含Ni34～50%的因瓦型合金；主動層則採用黃銅、鎳、Fe-Ni-Cr、Fe-Ni-Mn和Mn-Ni-Cu合金等。通過主動層和被動層材料的不同組合，可以得到不同類型的熱雙金屬，如高溫型、中溫型、低溫型、高敏感型、耐蝕型、電阻型和速動型等。
特性
表示熱雙金屬特性的主要參量有：①比彎曲。包括影響熱雙金屬彎曲量的所有材料特性。它是衡量熱雙金屬對溫度變化靈敏程度的一個重要參量。②使用溫度範圍。熱雙金屬可以正常工作的溫度範圍。包括線性溫度範圍和允許使用溫度範圍。線上性溫度範圍內熱雙金屬的彎曲位移量與溫度呈線性關係，比彎曲值最大。允許使用溫度範圍大於線性溫度範圍。在此範圍內，雖然比彎曲值有所降低，但內部熱應力尚低於材料的彈性極限，仍能安全使用。③彈性模量。計算熱雙金屬元件產生的推力、力矩和內應力時所需的參量。④電阻率。計算直接通電加熱的熱雙金屬元件發熱溫度的參量。最常用的3Ni24Cr2(主動層)/ 4J36(被動層)熱雙金屬的主要特性為：比彎曲(室溫～150℃),(13.2～15.5)×10-6℃-1；允許使用溫度範圍，-70～+450℃；線性溫度範圍, -20～+180℃；彈性模量,≥16000kgf/mm2；電阻率(20±5℃)，77～84μΩ·cm。
熱雙金屬各組元的熱膨脹係數不同，當溫度變化時各組元的膨脹或收縮量不同，作為一個整體的熱雙金屬元件將發生彎曲。這一熱敏特性廣泛用於溫度測量、溫度控制、溫度補償和程式控制等。電氣工業中的熱繼電器和斷路器等，儀表工業中的氣象儀表和電流計等，家用電器方面的電熨斗、電灶、電冰櫃和空調裝置等都廣泛採用熱雙金屬元件。
工藝
製造熱雙金屬的關鍵工序是各組元層之間的複合工藝。複合工藝有熔合法、雙澆法、熱軋法、冷軋法和爆炸法等。常用的是熱軋法，把各組元層的板坯在較高溫度下以大壓下量熱軋而複合，然後進行冷軋。產品質量最好的是冷軋法，把不同組元層的板坯在常溫下以大壓下量冷軋而複合，然後進行常規冷軋。熱雙金屬一般為帶材或片材。
套用
雙金屬帶材:熱雙金屬是由兩層或兩層以上具有不同線膨脹係數的合金牢固結合的複合材料。膨脹係數較大的合金層稱為主動層，膨脹係數較小的合金層稱為被動層，主動層與被動層間可加有起調節電阻作用的中間層，當環境溫度變化時，由於主動層和被動層的膨脹係數不同，產生彎曲或轉動。這種合金用於溫度控制、溫度補償、電流限制、溫度指示等自動控制裝置和儀器儀表中的熱敏元件。還可套用於斷路器，開關，熱繼電器，各類溫控元器件，家電保護器，電子保護器，過載保護器、凝結疏水器、溫度調節器、溫度計、恆溫箱、氣象儀器、電熨斗，電飯鍋、電冰櫃、火警報警器、日光燈啟輝器、烤箱、打火機、電流型自動控制開關，自動安全保護開關條條等。還用於流體（氣。液）閥門開關等中低壓電器中的熱敏元件。
