Contenido:
Tipos de aleaciones Kanthal®
Ventajas de las aleaciones Kanthal®
Propiedades físicas y mecánicas
Resumen
Variedades de productos
Tipos de aleaciones Kanthal®
Kanthal® APM: Hasta 1425 °C (2600 °F)
Kanthal® APM es un material de resistencia eléctrica que puede mejorar el rendimiento a altas temperaturas. Soluciona problemas como el amontonamiento, la fluencia, el pandeo y la espalación de óxido que suelen experimentar los elementos metálicos convencionales. Además, se puede utilizar para explorar nuevas aplicaciones donde actualmente no se utilizan elementos metálicos.
Ventajas de Kanthal® APM:
Resistencia al calor mejorada, proporcionando:
- Mejor estabilidad de forma del elemento de calentamiento.
- Menos necesidad de soporte del elemento
- Cambio mínimo de resistencia (envejecimiento)
- Mayor vida útil del elemento
Excelente óxido, con:
- Protección eficaz en la mayoría de las atmósferas.
- Mínima formación de incrustaciones e impurezas
- Vida útil prolongada del elemento
Kanthal® A-1: Hasta 1400 °C (2550 °F)
La aleación es conocida por su alta resistividad y excelente resistencia a la oxidación.
Kanthal® A-1 es una aleación de alta temperatura que se utiliza en aplicaciones que involucran cerámica, vidrio, acero y electrónica.
Kanthal® AF: Hasta 1300 °C (2370 °F)
Este grado de aleación tiene resistencia a la fluencia y propiedades de oxidación mejoradas.
Se recomienda especialmente cuando se requieren buenas propiedades de estabilidad de forma, particularmente a altas temperaturas.
Comparison between Kanthal® APM (top) and conventional FeCrAl (bottom) after 1,250 hours at max 1,225°C element temperature.
Kanthal® D: Hasta 1300 °C (2370 °F)
Se utiliza principalmente en electrodomésticos y hornos industriales.
Su alta resistividad y baja densidad, combinadas con una mejor resistencia al calor que las aleaciones austeníticas, lo hacen adecuado para muchas aplicaciones.
Alkrothal®: Hasta 1100 °C (2010 °F)
Se especifica comúnmente para reóstatos, resistencias de frenado, etcétera.
También se utiliza como hilo de calentamiento para temperaturas más bajas, como los cables de calentamiento.
Métricas de rendimiento de aleaciones ferríticas
Resistencia a la ruptura por fluencia, resistencia al pandeo y elongación en Kanthal® APM y Kanthal® A-1 a altas temperaturas.
Resistencia a la rotura por fluencia para hilo industrial de 4 mm
| Tiempo, h | Temperatura 1000 °C, MPA |
| 100 | 5,6 |
| 1000 | 3,4 |
| 10 000 | 2,2 |
| Tiempo, h | Temperatura 1200 °C, MPA |
| 100 | 3,3 |
| 1.000 | 1,6 |
| 10.000 | 0,7 |
| Tiempo, h | Temperatura 1400 °C, MPA |
| 100 | 1,3 |
| 1000 | 0,5 |
| 10 000 | 0,5 |
Alargamiento a una temperatura del elemento de 1300 °C
Prueba de pandeo con diámetro de 9,5 mm, a 1300 °C y 1400 °C, y 300 mm entre soportes
Ventajas de las aleaciones Kanthal®
Temperatura máxima de funcionamiento superior
Kanthal® A-1 puede soportar temperaturas de hasta 1.400 °C (2.550 °F) en el aire, en comparación con Nikrothal® 80, que solo puede soportar hasta 1.200 °C (2.190 °F).
Mayor capacidad de carga superficial
Debido a la temperatura máxima más alta, las aleaciones Kanthal® pueden soportar mayores cargas superficiales.
Vida útil prolongada
Los elementos Kanthal® ofrecen entre 2 y 4 veces la vida útil de las aleaciones Nikrothal® cuando funcionan en el aire a la misma temperatura.
Mayor resistividad eléctrica
La mayor resistividad de las aleaciones Kanthal® permite el uso de materiales con una sección transversal mayor, especialmente para aplicaciones de alambres delgados. Además, la resistividad de las aleaciones Kanthal® se ve menos afectada por el trabajo en frío y el tratamiento térmico que la de las aleaciones Nikrothal®.
Mayor límite elástico
El mayor límite elástico de las aleaciones Kanthal® produce menos deformación al enrollar los hilos.
Propiedades de oxidación superiores
El óxido de aluminio (Al₂O₃) formado en las aleaciones Kanthal® se adhiere mejor, es menos contaminante y actúa como una barrera de difusión y un aislante eléctrico más eficaz. También es más resistente a las atmósferas carburantes en comparación con el óxido de cromo (Cr₂O₃) formado en las aleaciones Nikrothal®.
Menor densidad
Las aleaciones Kanthal® tienen una densidad menor que las aleaciones Nikrothal®, lo que les permite producir más elementos a partir del mismo peso de material.
Ahorros significativos
La combinación de menor densidad y mayor resistividad significa que se requiere menos material para lograr la misma potencia de salida cuando se utilizan aleaciones Kanthal® en lugar de Nikrothal®. Al convertir de Nikrothal® a Kanthal®, el diámetro del alambre puede permanecer constante mientras se ajusta la carga superficial, o la carga superficial puede permanecer constante mientras se cambia el diámetro del alambre. Esta flexibilidad a menudo conduce a ahorros sustanciales de peso y costes en diversas aplicaciones.
Resistencia mejorada al azufre
Las aleaciones Kanthal® demuestran una resistencia superior a la corrosión en condiciones de calor cuando se exponen a compuestos sulfúricos o contaminantes que contienen azufre en la superficie del alambre, mientras que las aleaciones Nikrothal® son altamente susceptibles a sufrir daños en estas condiciones.
Propiedades físicas y mecánicas
| Kanthal® APM | Kanthal® A-1 | Kanthal® AF | Kanthal® D | Alkrothal® | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
Temperatura máx. de funcionamiento continuo |
°C |
1425 |
1400 |
1300 |
1300 |
1100 |
| Composición nominal (véase la nota), % |
Cr |
22 5,8 equilibrio – |
22 5,8 equilibrio – |
22 5,3 equilibrio – |
22 4,8 equilibrio – |
15 4,3 equilibrio – |
| Densidad ρ |
g/cm3 |
7,10 (0,256) |
7,10 (0,256) |
7,15 (0,258) |
7,25 (0,262) |
7,28 (0,263) |
| Resistividad a 20 °C a 68 °F |
Ω mm2/m Ω/cmf |
1,45 (872) |
1,45 (872) |
1,39 (836) |
1,35 (812) |
1,25 (744) |
| 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) |
1,00 1,01 1,03 1,04 1,05 |
1,00 1,01 1,03 1,04 1,04 |
1,01 1,03 1,05 1,06 1,06 |
1,01 1,03 1,06 1,07 1,08 |
1,02 1,05 1,10 1,11 – |
|
| 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) |
– 11 12 14 15 |
– 11 12 14 15 |
– 11 12 14 15 |
– 11 12 14 15 |
– 11 12 14 15 |
|
| Conductividad térmica λ a 50 °C a 122 °F |
W/m K (Btu pulg./ft2 h °F) |
11 (76) |
11 (76) |
11 (76) |
11 (76) |
16 (110) |
| 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) |
0,46 (0,110) |
| Punto de fusión (aprox.) | °C (°F) |
1500 (2730) |
1500 (2730) |
1500 (2730) |
1.500 (2.730) |
1.500 (2.730) |
Propiedades mecánicas* (aprox.) |
||||||
| Resistencia a la tracción | N/mm2 (psi) |
680** (98 600**) |
680 (98 600) |
700 (101 500) |
670 (97 200) |
630 (91 400) |
| Límite de elasticidad | N/mm2 (psi) |
470** (68 200**) |
545 (79 000) |
500 (72 500) |
485 (70 300) |
455 (66 000) |
| Dureza | Hv | 230 | 240 | 230 | 230 | 220 |
| Alargamiento a la rotura | % | 20** | 20 | 23 | 22 | 22 |
| Resistencia a la tracción a 900 °C | N/mm2 (psi) |
40 (5800) |
34 (4900) |
37 (5,400) |
34 (4900) |
30 (4300) |
|
Resistencia a la fluencia*** |
N/mm2 (psi) N/mm2 (psi) N/mm2 (psi) N/mm2 (psi) |
8,2 (1190) – – – – – – |
1,2 (170) 0,5 (70) – – – – |
– – – – 0,7 (100) 0,3 (40) |
1,2 (170) 0,5 (70) – – – – |
1,2 (170) 1 (140) – – – – |
| Propiedades magnéticas | 1) | 1) | 1) | 1) | 1) | |
| Emisividad: estado completamente oxidado | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 |
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 Kanthal® están diseñadas para altas temperaturas: Para resistencia a la oxidación y longevidad.
Temperatura máxima de funcionamiento por aleación
Resistividad frente a 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 |
|
| Kanthal® APM | • | • | • | • |
| Kanthal® A-1 | • | • | • | • |
| Kanthal® D | • | • | • | • |
| Kanthal® AF | • | • | • | |
| Alkrothal® | • | • | • | • |