Categorie: Materiali di riscaldo , Materiali resistivi

Le leghe di nichel-cromo (NiCr) possiedono un'elevata resistenza meccanica che viene mantenuta anche a temperature elevate, rendendole ideali per l'uso come materiali resistenti al calore in vari processi industriali. La gamma di prodotti in lega di NiCr di Kanthal, con il marchio Nikrothal®, è anche ampiamente utilizzata per realizzare elementi riscaldanti resistivi in applicazioni come grill elettrici, asciugatrici e asciugacapelli.

Contenuti:
Tipi di leghe Nikrothal®
Vantaggi delle leghe Nikrothal®
Proprietà fisiche e meccaniche
Riepilogo
TIpologie di prodotto

Tipi di leghe Nikrothal®

Nikrothal® 80: Fino a 1,200°C (2,19°F)

Si tratta di una lega di qualità superiore, nota per l'elevato contenuto di nichel, che garantisce un'eccellente lavorabilità e resistenza meccanica ad alte temperature.

Nikrothal® 80 è ampiamente utilizzato in applicazioni impegnative nel settore degli elettrodomestici, in particolare per applicazioni con resistenze corazzate

Nikrothal® 60: Fino a 1,150°C (2,100°F)

È adatto sia per una vasta gamma di applicazioni domestiche che per forni industriali ed offre una buona resistenza alla corrosione, eccellenti proprietà di ossidazione e una stabilità di forma superiore, che lo rendono affidabile per impieghi ad alte temperature.

Tuttavia, la sua resistenza alla corrosione può essere compromessa in atmosfere contenenti zolfo.

Le applicazioni tipiche del Nikrothal® 60 includono l'uso come spirali sospese, dove è più comunemente utilizzato, e meno frequentemente nelle resistenze corazzate.

Nikrothal® 40: Fino a 1,100°C (2,010°F)

Il vantaggio principale di questa lega è il suo costo inferiore, dovuto al ridotto contenuto di nichel.

È adatto per l'uso in diversi elettrodomestici e apparecchiature di riscaldamento generiche dove vengono richieste temperature moderate.

Nikrothal® 70: Fino a 1,250°C (2,280°F)

Le applicazioni tipiche del Nikrothal® 70 includono l'impiego per elementi riscaldanti elettrici nei forni industriali.

Questa lega è particolarmente adatta all'uso in atmosfere riducenti, in quanto è resistente alla "carie verde", un tipo di corrosione che colpisce alcune leghe in questi ambienti.

 

Vantaggi delle leghe Nikrothal®

Maggiore resistenza al calore e al creep

Le leghe Nikrothal® hanno una maggiore resistenza al calore e allo scorrimento rispetto alle leghe Kanthal®. Sebbene Kanthal® APM e Kanthal® AF abbiano una buona stabilità di forma e siano superiori ad altri tipi di leghe Kanthal®, non hanno la stessa resistenza al calore e allo scorrimento delle leghe Nikrothal®.

Migliore duttilità dopo l'uso

Le leghe Nikrothal® mantengono la loro duttilità anche dopo un utilizzo prolungato, garantendo flessibilità e durata nel tempo.

Emissività superiore

Le leghe Nikrothal® completamente ossidate hanno un'emissività maggiore rispetto alle leghe Kanthal®. Ciò significa che, a parità di carico superficiale, le leghe Nikrothal® operano a una temperatura dell'elemento leggermente inferiore, migliorando l'efficienza in determinate applicazioni.

Proprietà non magnetiche

Le leghe Nikrothal® sono generalmente non magnetiche, il che le rende vantaggiose per applicazioni a basse temperature in cui sono richiesti materiali non magnetici. Con l'eccezione del Nikrothal® 60, che è magnetico a basse temperature. Al contrario, le leghe Kanthal® diventano non magnetiche solo se riscaldate a temperature superiori a 600°C (1,100°F).

Migliore resistenza alla corrosione in ambienti umidi

Le leghe Nikrothal® offrono generalmente una migliore resistenza alla corrosione a temperatura ambiente rispetto alle leghe Kanthal® non ossidate, tranne in ambienti contenenti zolfo o in determinate atmosfere controllate.

 

Proprietà fisiche e meccaniche

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

Temp. massima di esercizio continuo
(temperatura dell'elemento in aria)

°C
(°F)

1,200
(2,190)

1,200
(2,190)

1,250
(2,280)

1,150
(2,100)

1,100
(2,010)
Composizione nominale (vedi nota), %

Cr
Al
Fe
Ni

 20
–
–
80		 22
–
9
resto		 30
–
–
70		 16
–
resto
60		 20
–
resto
35
Densità p

g/cm3
Ib/in3

 8.30
(0.300)		 8.10
(0.293)		 8.10
(0.293)		 8.20
(0.296)		 7.90
(0.285)
Resistività 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)
Coefficiente di temperatura della resistività, Ct
250°C (480°F)
500°C (930°F)
800°C (1,470°F)
1,000°C (1,830°F)
1,200°C (2,190°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
–
Coefficiente di espansione termica 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 – 1,380°F)
20 – 1,000°C (68 – 1,840°F)		  
–
15
16
17
18
–
14
15
16
17
–
14
15
16
17
–
16
17
18
18
–
16
17
18
19
Conducibilità termica λ a 50°C
a 122°F		 W/m K
(Btu in/ft2 h °F)		 15
(104)		 14
(97)		 14
(97)		 14
(97)		 13
(90)
Calore specifico a 20°C
a 68°F		 kJ/kg K
(Btu/libbra °F)		 0.46
(0.110)		 0.46
(0.110)		 0.46
(0.110)		 0.46
(0.110)		 0.50
(0.119)
Punto di fusione (circa) °C
(°F)		 1,400
(2,550)		 1,380
(2,515)		 1,380
(2,515)		 1,390
(2,535)		 1,390
(2,535)

Proprietà meccaniche* (circa)

            
Resistenza alla trazione N/mm2
(psi)		 810
(117,500)		 800
(116,000)		 820
(118,900)		 730
(105,900)		 675
(97,900)
Punto di snervamento N/mm2
(psi)		 420
(60,900)		 390
(56,600)		 430
(62,400)		 370
(53,700)		 340
(49,300)
Durezza Hv 180 190 185 180 180
Allungamento a rottura % 30 30 30 35 35
Resistenza alla trazione a 900°C N/mm2
(psi)		 100
(14,500)		 –
–		 120
(17,400)		 100
(14,500)		 120
(17,400)

Creep***
a 800°C
a 1,470°F
a 1,000°C
a 1,830°F
a 1,100°C
a 2,010°F
a 1,200°C
a 2,190°F

 N/mm2
(psi)
N/mm2
(psi)
N/mm2
(psi)
N/mm2
(psi)		 15
(2,160)
4
(560)
–
–
–
–		 15
(2,160)
4
(560)
–
–
–
–		 –
–
–
–
–
–
–
–		 15
(2,160)
4
(560)
–
–
–
–		 20
(2,900)
4
(560)
–
–
–
–
Proprietà magnetiche   2) 2) 2) 3) 2)
Emissività, condizione completamente ossidato 0.88 0.88 0.88 0.88 0.88 0.88

Nota: la composizione in tabella è nomi.ale. la composizione effettiva può variare per rispettare gli standard di resistenza elettrica e le tolleranze dimensionali.
* I valori indicati valgono per dimensioni di ca. 1.0 mm
**I diametri più sottili di 4.0 mm hanno valori di resistenza e durezza maggiori mentre sono più bassi per i diametri superiori
*** Calcolato in base all'allungamento osservato in un test in forno standard Kanthal. Allungamento dell'1% dopo 1,000 ore
1) Magnetico (punto di Curie circa 600°C (1,100°F)) 2) Non magnetico 3) Leggermente magnetico

 

Riepilogo

Le leghe Nikrothal® sono progettate per alte temperature: per resistenza allo scorrimento e duttilità.

Massima temperatura di esercizio per lega

Confronto tra temperatura e resistività

TIpologie di prodotto

Le leghe Kanthal® e Nikrothal® sono disponibili in formati diversi quali fili, nastri (0.10–3.5 mm (0.0034–0.1378 in) di spessore, 4–195 mm (0.1575–7.6772 in) di larghezza), barre e fili raddrizzati. Questi diversi formati garantiscono l'adattabilità alle esigenze di alte temperature e resistenza.

  Barra Filo Nastro

Filo

raddrizzato
Nikrothal® 80   • • •
Nikrothal® 70   • • •
Nikrothal® 60   • • •
Nikrothal® 40 • • • •