0Cr19Al3是一种铁铬铝（Fe-Cr-Al）系电热合金，以高电阻率、优异的高温抗氧化性和耐腐蚀性著称。该合金名称中"0"代表低碳含量（≤0.08%），"Cr19"表示铬含量约19%，"Al3"代表铝含量约3%。它主要用于制造电加热元件，如线材、扁丝、薄板、带材等，广泛应用于家用电器、工业电炉及高温设备中-1。
0Cr19Al3合金因其不含昂贵的镍元素，相比镍铬合金具有显著的成本优势，同时提供了较高的工作温度和良好的抗氧化性能，在电热合金领域占有重要地位-4。
0Cr19Al3合金的化学成分设计以铁（Fe）为基体，主要合金元素及作用如下-1：
铬（Cr，18%-21%）：形成致密的Cr₂O₃氧化膜，显著提升材料在高温下的抗氧化能力，最高工作温度可达1200℃。
铝（Al，2.5%-3.5%）：与铬协同增强抗氧化性，同时提高电阻率，降低材料密度，减少成本。
碳（C，≤0.08%）：低碳设计避免高温晶间腐蚀，延长使用寿命。
硅（Si，≤0.6%）、锰（Mn，≤0.7%）：改善加工性能，细化晶粒。
硫（S）、磷（P）：严格限制（均≤0.025%）以提升高温强度。
密度：7.1-7.3 g/cm³（低于镍基合金，具有轻量化优势）-1
熔点：约1450-1500℃-1
电阻率（20℃）：1.25-1.35 μΩ·m，适合高功率发热元件设计-1
热膨胀系数：14.5×10⁻⁶/℃（20-1000℃），需匹配绝缘支撑结构设计-1
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-4
抗拉强度：≥650 MPa（冷轧态），高温下强度随温度升高逐步下降-1
延伸率（δ₅）：≥15%，冷加工后需退火恢复塑性-1
硬度：180-220 HV（退火态），冷加工后可达300 HV以上-1
0Cr19Al3电热合金通过精准的成分设计与工艺控制，在高温抗氧化性、电阻率及经济性之间取得了良好平衡-1。其主要优势包括：
优异的高温抗氧化性：在空气中使用温度可达1200-1250℃，表面形成的Al₂O₃氧化膜能有效防止基体被进一步氧化-2
高电阻率：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-4
较低密度：相比镍铬合金，单位重量材料可制作更长的电阻丝-4
经济性好：不含昂贵的镍元素，成本通常低于镍铬合金-4
抗硫气氛腐蚀性：优于部分镍铬合金-2
高温强度较低：随着使用温度升高其塑性增大，元件易变形，不易弯曲和修复-5
常温及高温脆性：在冷态下非常脆，难以进行弯曲、拉伸等冷加工-4
焊接性能较差：需采用氩弧焊等特殊焊接工艺，并使用专用焊材-2
气氛限制：在真空、氢气、含硫、含碳气氛中性能会严重恶化-4
0Cr19Al3线材的冷拔工艺流程包括：热轧盘条→酸洗→冷拔→中间退火→多道次拉拔→表面处理→成品检验-3。
加工要点包括-1-3：
冷拔变形量：单道次断面收缩率控制在15%-25%，避免过度硬化导致裂纹
退火工艺：中间退火温度750-850℃，保温时间依丝径调整，采用氢气或氮气保护防止氧化
表面处理：成品丝需经抛光或钝化处理，确保表面光洁度及耐蚀性
绕制成型：通常需在加热（红热状态）下进行，常温下难以加工
薄板加工主要包括-1：
热加工：铸锭经1150-1200℃均匀化退火后热轧，终轧温度≥850℃，避免低温脆性
冷加工：冷轧变形量控制在50%-70%，过大会导致加工硬化，需中间退火（800-850℃/1-2h）
成型与热处理：绕制成型后需进行最终退火（750-850℃/0.5-1h），消除应力并稳定电阻值
0Cr19Al3合金广泛用于家用电器中的电热元件，如电热水器加热管、电烤箱螺旋发热体、电饭煲、微波炉中的烧烤管、取暖器等-1-4。
在工业加热领域，该合金用于制造各种工业电炉、热处理设备、烧结炉、熔炼炉中的电阻发热元件，如电阻带、辐射管、波形带等-1-2。
汽车行业：汽车尾气加热器、氧传感器加热器芯-1
特殊场景：半导体行业高温夹具、热电偶套管、炉膛支撑件-1
化工设备：紧固件、金属网、热交换器导丝-3
避免在强还原性酸或高应力腐蚀环境中长期使用-3
在设计时应根据功率接线方法、合理的表面负荷，正确选用丝径-7
由于材料高温强度低，需合理设计支撑结构-1
考虑其较高的线膨胀系数，在设计发热元件固定结构时，必须预留膨胀间隙-4
常温脆性：成品元件在搬运和安装时需小心，避免撞击-4
焊接工艺：优先选用TIG焊接，焊后需局部退火以消除残余应力-3
气氛限制：不宜在含氮、氯的气氛中使用-5，在还原性气氛、含硫气氛或渗碳气氛中性能会恶化-4
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-4
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-4。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-4。
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
