Categorías: Materiales de calentamiento , Materiales resistivos

Las aleaciones de níquel-cromo (NiCr) poseen una alta resistencia mecánica que se mantiene incluso a temperaturas elevadas, lo que las hace ideales para su uso como materiales resistentes al calor en diversos procesos industriales. La gama de productos de aleación de NiCr de Kanthal, representados por la marca Nikrothal®, también se utilizan extensamente como elementos de calentamiento resistivos en aplicaciones tales como parrillas eléctricas, secadoras y secadores de pelo.

Contenido:
Tipos de aleaciones Nikrothal®
Ventajas de las aleaciones Nikrothal®
Propiedades físicas y mecánicas
Resumen
Variedades de productos

Tipos de aleaciones Nikrothal®

Nikrothal® 80: Hasta 1200 °C (2190 °F)

Es una aleación de primera calidad conocida por su alto contenido de níquel, que proporciona excelente trabajabilidad y resistencia a altas temperaturas.

Nikrothal® 80 se utiliza ampliamente en aplicaciones exigentes dentro de la industria de electrodomésticos, particularmente para aplicaciones de elementos tubulares.

Nikrothal® 60: Hasta 1150 °C (2100 °F)

Es adecuado para una variedad de aplicaciones domésticas y de hornos y ofrece buena resistencia a la corrosión, excelentes propiedades de oxidación y una estabilidad de forma superior, lo que lo hace confiable para uso a alta temperatura.

Sin embargo, su resistencia a la corrosión puede reducirse en atmósferas que contengan azufre.

Las aplicaciones típicas de Nikrothal® 60 incluyen su uso como bobinas suspendidas, donde se utiliza con mayor frecuencia, y con menor frecuencia en elementos calefactores tubulares.

Nikrothal® 40: Hasta 1100 °C (2010 °F)

La principal ventaja de esta aleación es su menor coste debido a su reducido contenido de níquel.

Es adecuado para su uso en una variedad de electrodomésticos y equipos de calefacción general donde se requieren temperaturas moderadas.

Nikrothal® 70: Hasta 1250 °C (2280 °F)

Las aplicaciones típicas de Nikrothal® 70 incluyen su uso como elementos de calentamiento eléctrico en hornos industriales.

Esta aleación es especialmente adecuada para su uso en atmósferas reductoras, ya que es resistente al "green rot", un tipo de corrosión que afecta a algunas aleaciones en dichos entornos.

 

Ventajas de las aleaciones Nikrothal®

Mayor resistencia al calor y a la fluencia

Las aleaciones Nikrothal® presentan una mayor resistencia al calor y a la fluencia en comparación con las aleaciones Kanthal®. Aunque Kanthal® APM y Kanthal® AF tienen una buena estabilidad de forma y son superiores a otros grados de Kanthal®, no igualan la resistencia al calor y a la fluencia de las aleaciones Nikrothal®.

Mejor ductilidad después del uso

Las aleaciones Nikrothal® mantienen su ductilidad incluso después de un uso prolongado, garantizando flexibilidad y durabilidad en el tiempo.

Mayor emisividad

Las aleaciones Nikrothal® completamente oxidadas tienen una mayor emisividad que las aleaciones Kanthal®. Esto significa que, con la misma carga superficial, las aleaciones Nikrothal® funcionan a una temperatura del elemento ligeramente más baja, lo que mejora la eficiencia en ciertas aplicaciones.

Propiedades no magnéticas

Las aleaciones Nikrothal® generalmente no son magnéticas, lo que las hace ventajosas para aplicaciones de baja temperatura donde se requieren materiales no magnéticos. La excepción a esto es Nikrothal® 60, que es magnético a bajas temperaturas. Por el contrario, las aleaciones Kanthal® se vuelven no magnéticas solo cuando se calientan a más de 600 °C (1100 °F).

Mejor resistencia a la corrosión húmeda

Por lo general, las aleaciones Nikrothal® ofrecen una mejor resistencia a la corrosión a temperatura ambiente que las aleaciones Kanthal® no oxidadas, excepto en entornos que contienen azufre o ciertas atmósferas controladas.

 

Propiedades físicas y mecánicas

    Nikrothal® 80 Nikrothal® Te Nikrothal® 70 Nikrothal® 60 Nikrothal® 40

Temperatura máx. de funcionamiento continuo
(temperatura del elemento en aire)

°C
(°F)

1200
(2,190)

1200
(2,190)

1250
(2,280)

1150
(2100)

1100
(2010)
Composición nominal (véase la nota), %

Cr
Al
Fe
Ni

 20
–
–
80		 22
–
9
equilibrio		 30
–
–
70		 16
–
equilibrio
60		 20
–
equilibrio
35
Densidad ρ

g/cm3
Ib/pulg.3

 8,30
(0,300)		 8,10
(0,293)		 8,10
(0,293)		 8,20
(0,296)		 7,90
(0,285)
Resistividad a 20 °C
a 68 °F		 Ω mm2/m
Ω/cmf
 1,09
(655)		 1,19
(716)		 1,18
(709)		 1,11
(668)		 1,04
(626)
Coeficiente de resistividad a la temperatura, Ct
250 °C (480 °F)
500 °C (930 °F)
800 °C (1470 °F)
1000 °C (1830 °F)
1200 °C (2190 °F)		  
1,02
1,05
1,04
1,05
1,07
1,04
1,06
1,06
1,07
1,07
1,02
1,05
1,04
1,05
1,06
1,04
1,08
1,10
1,11
–
1,08
1,15
1,21
1,23
–
Coeficiente de dilatación térmica lineal α, × 10-6/K
20 – 100 °C (68 – 210 °F)
20 – 250 °C (68 – 480 °F)
20 – 500 °C (68 – 930 °F)
20–750 °C (68–1380 °F)
20–1000 °C (68–1840 °F)		  
–
15
16
17
18
–
14
15
16
17
–
14
15
16
17
–
16
17
18
18
–
16
17
18
19
Conductividad térmica λ a 50 °C
a 122 °F		 W/m K
(Btu pulg./ft2 h °F)		 15
(104)		 14
(97)		 14
(97)		 14
(97)		 13
(90)
Capacidad calorífica específica a 20 °C
a 68 °F		 kJ/kg·K
(Btu/lb °F)		 0,46
(0,110)		 0,46
(0,110)		 0,46
(0,110)		 0,46
(0,110)		 0,50
(0,119)
Punto de fusión (aprox.) °C
(°F)		 1400
(2550)		 1380
(2515)		 1380
(2515)		 1390
(2535)		 1.390
(2535)

Propiedades mecánicas* (aprox.)

            
Resistencia a la tracción N/mm2
(psi)		 810
(117 500)		 800
(116 000)		 820
(118 900)		 730
(105 900)		 675
(97 900)
Límite de elasticidad N/mm2
(psi)		 420
(60 900)		 390
(56 600)		 430
(62 400)		 370
(53 700)		 340
(49 300)
Dureza Hv 180 190 185 180 180
Alargamiento a la rotura % 30 30 30 35 35
Resistencia a la tracción a 900 °C N/mm2
(psi)		 100
(14 500)		 –
–		 120
(17 400)		 100
(14 500)		 120
(17 400)

Resistencia a la fluencia***
a 800 °C
a 1470 °F
a 1000 °C
a 1830 °F
a 1100 °C
a 2010 °F
a 1200 °C
a 2190 °F

 N/mm2
(psi)
N/mm2
(psi)
N/mm2
(psi)
N/mm2
(psi)		 15
(2160)
4
(560)
–
–
–
–		 15
(2160)
4
(560)
–
–
–
–		 –
–
–
–
–
–
–
–		 15
(2160)
4
(560)
–
–
–
–		 20
(2.900)
4
(560)
–
–
–
–
Propiedades magnéticas   2) 2) 2) 3) 2)
Emisividad: estado completamente oxidado 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88

Nota: La composición indicada es nominal. La composición real puede variar para cumplir con la resistencia eléctrica estándar y las tolerancias dimensionales.
* Los valores son aplicables para un tamaño aprox. de 1,0 mm de diámetro (0,039 pulg.)
** 4,0 mm (0,157 pulg.) Los hilos de menor grosor tienen valores superiores de resistencia y dureza, mientras que los valores correspondientes son inferiores para los hilos de más grosor
*** Calculado a partir del alargamiento observado en una prueba de horno estándar de Kanthal. 1 % de alargamiento después de 1000 horas
1) Magnético (punto de Curie aprox. 600 °C (1100 °F)) 2) No magnético 3) Ligeramente magnético

 

Resumen

Las aleaciones Nikrothal® están diseñadas para altas temperaturas: Para resistencia a la fluencia y ductilidad.

Temperatura máxima de funcionamiento por aleación

Resistividad vs. temperatura

Variedades de productos

Las aleaciones Kanthal® y Nikrothal® están disponibles en formas especializadas, como alambre, tiras (de 0,10 a 3,5 mm de espesor, de 4 a 195 mm de ancho), varillas y alambre enderezado. Estas formas versátiles garantizan adaptabilidad para necesidades de alta temperatura y resistencia.

  Barras Hilo Bandas

Hilo

enderezado
Nikrothal® 80   • • •
Nikrothal® 70   • • •
Nikrothal® 60   • • •
Nikrothal® 40 • • • •