Kanthal® APM

TubeFiche technique

Fiche technique mise à jour 2024-09-05 09:55 (annule et remplace toutes les versions antérieures)

Télécharger en PDF
…ou Envoyer le PDF par email.

Clause de non-responsabilité : Les recommandations sont données à titre indicatif uniquement et l'adéquation d'un matériau à une application spécifique ne peut être confirmée que lorsque nous connaissons les conditions de service réelles. Le développement continu peut nécessiter des modifications des données techniques sans préavis. Cette fiche technique n'est valable que pour les matériaux appartenant à la marque Kanthal^®.

Tubes Kanthal^® APM est un alliage ferritique fer-chrome-aluminium (alliage FeCrAl) avancé de la métallurgie des poudres et renforcé par dispersion. Il est conçu pour être utilisé à une température maximale de 1 250 °C (2 280 °F).

Les tubes Kanthal^® APM présentent une bonne stabilité de forme à haute température. Kanthal APM forme un excellent oxyde de surface non entartrant, qui offre une bonne protection dans la plupart des environnements de four, c'est-à-dire oxydants, sulfureux et carburants, ainsi que contre les dépôts de carbone, de cendres, etc. Cet alliage est unique en raison de ses excellentes propriétés d'oxydation et de stabilité de forme.

Parmi les applications typiques de ces tubes radiants Kanthal^® APM, citons les fours électriques ou à gaz tels que les fours de recuit continu et de galvanisation, les fours de trempe à joint, les fours de maintien et les fours de dosage dans les industries de l'aluminium, du zinc et du plomb, les tubes de protection de thermocouple, ainsi que les moufles de four pour les applications de frittage.

Composition chimique

	C %	Si %	Mn %	Cr %	Al %	Fe %
Composition nominale					5,8	Bal.
Min	-	-	-	20,5	-
Max	0,08	0,7	0,4	23,5	-

Propriétés mécaniques

Limite d'élasticité	Résistance à la traction	Allongement	Dureté
R_p0.2	R_m	A
MPa (ksi)	MPa (ksi)	%	Hv
450 (65)	670 (97)	27	225

Remarque : Les échantillons sont prélevés dans le sens longitudinal.

Propriétés mécaniques à haute température

Données de fluage issues des essais sur tube à l'état de livraison avec une charge appliquée dans le sens longitudinal. La taille de grain moyenne initiale typique est comprise entre 30 et 50 μm.

Résistance au fluage
Température °C	900	1 000	1 100	1 200
Température °F	1 652	1 832	2 012	2 192
MPa	5,9	2,0	0,7	0,3
psi	860	290	100	44

1 % d'allongement en 1 000 h

Taux de fluage secondaire à différents niveaux de contrainte
Taux de fluage	Température/Contrainte
	900 °C (1 652 °F)	1 000 °C (1 832 °F)	1 100 °C (2 012 °F)	1 200 °C (2 192 °F)
s-1	MPa (psi)	MPa (psi)	MPa (psi)	MPa (psi)
1,0e - 10	4,0 (580)	1,5 (220)	0,9 (130)		0,7 (100)
1,0e - 8	6,8 (990)	3,1 (220)	1,1 (160)		0,8 (120)
1,0e - 6	11,0 (1 600)	6,7 (450)	3,1 (450)		1,9 (280)
1,0e - 4	20,0 (2 900)	13,0 (1 900)	11,0 (1 600)		6,0 (870)

Résistance à la rupture de fluage
Temps	Température/Contrainte
	900 °C (1 652 °F)	1 000 °C (1 832 °F)	1 100 °C (2 012 °F)	1 200 °C (2 192 °F)
h	MPa (psi)	MPa (psi)	MPa (psi)	MPa (psi)
100	10,0 (1 500)	5,2 (750)	3,0 (440)		2,0 (290)
1 000	7,0 (1 000)	3,4 (490)	1,7 (250)		1,0 (150)
10 000	4,5 (650)	2,1 (300)	0,9 (130)		0,5 (73)

Longueur maximale non supportée recommandée pour le tube Kanthal APM
	Distance entre les supports m (po)
	Ø tube mm (Ø tube po)	Ø tube mm (Ø tube po)	Ø tube mm (Ø tube po)	Ø tube mm (Ø tube po)	Ø tube mm (Ø tube po)	Ø tube mm (Ø tube po)
	100/90 (3,94/3,54)	128/117 (5,04/4,61)	146/134 (7,75/5,28)	154/142 (6,06/5,59)	178/162 (7,01/6,38)	198/182 (7,80/7,17)
800	2,2 (86,6)	2,5 (98,4)	2,5 (98,4)	2,5 (98,4)	2,5 (98,4)	2,5 (98,4)
900	2,2 (86,6)	2,3 (90,6)	2,5 (98,4)	2,5 (98,4)	2,5 (98,4)	2,5 (98,4)
1 000	2,0 (78,7)	2,2 (86,6)	2,5 (98,4)	2,5 (98,4)	2,5 (98,4)	2,5 (98,4)
1 100	1,5 (59,1)	1,8 (70,9)	2,2 (86,6)	2,2 (86,6)	2,3 (90,6)	2,3 (90,6)
1 200	1,2 (47,2)	1,4 (55,1)	1,5 (59,1)	1,5 (59,1)	1,6 (63,0)	1,7 (66,9)

Si le Kanthal APM est équipé d'éléments de résistance électrique, la distance entre les supports doit être raccourcie.

Propriétés physiques

Densité g/cm³ (lb/po³)	7,10 (0,257)
Résistivité électrique à 20 °C Ω mm²/m (Ω circ. mil/pi)	1,45 (872)
Coefficient de Poisson	0,30

Module de Young
Température °C	20	100	200	400	600	800	1 000
Température °F	68	212	392	752	1 112	1 472	1 832
GPa	220	210	205	190	170	150	130
Msi	32	30	30	28	25	22	19

Facteur de température de résistivité
Temp. °C	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1 000	1 100	1 200	1 300	1 400
Temp. °F	212	392	572	752	932	1 112	1 292	1 472	1 652	1 832	2 012	2 192	2 372	2 552
Ct	1,00	1,00	1,00	1,00	1,01	1,02	1,02	1,03	1,03	1,04	1,04	1,04	1,04	1,05

Coefficient de dilatation thermique
Température °C (°F)	Dilatation thermique x 10^-6/K (10^-6/°F)
20 - 250 (68 - 482)	11 (6,1)
20 - 500 (68 - 932)	12 (6,7)
20 - 750 (68-1 382)	14 (7,8)
20 - 1 000 (68 - 1 832)	15 (8,3)
20 - 1 200 (68 - 2 192)	16 (8,9)
20 - 1 400 (68 - 2 552)	16 (8,9)

Conductivité thermique
Température °C	50	600	800	1 000	1 200	1 400
Température °F	122	1 112	1 472	1 832	2 192	2 552
W m^-1 K^-1	11	20	22	26	27	35
Btu h^-1 pi^-1 °F^-1	6,4	11,6	12,7	15,0	15,6	20,2

Capacité thermique spécifique
Température °C	20	200	400	600	800	1 000	1 200	1 400
Température °F	68	392	752	1 112	1 472	1 832	2 192	2 552
kJ kg^-1 K^-1	0,46	0,56	0,63	0,75	0,71	0,72	0,74	0,80
Btu lb^-1°F^-1	0,11	0,13	0,15	0,18	0,17	0,17	0,18	0,19

Point de fusion °C (°F)	1 500 (2 732)
Température d'exploitation continue max. dans l'air °C (°F)	1 250 (2 282)
Propriétés magnétiques	Le matériau est magnétique jusqu'à environ 600 °C 1 112 °F) (point de Curie).
Emissivité - matériau entièrement oxydé	0,70

Soudage

Soudage du tube Kanthal APM au NiCr(Fe)

Préchauffez le tube à environ 200 - 300 °C (392- 572 °F).
Utilisez le soudage TIG.
Utilisez un matériau à faible teneur en carbone et en silicium 25Cr/20Ni comme matériau de remplissage. (Le Nikrothal 40B, un matériau à faible teneur en silicium, peut être utilisé comme alternative).
Réduisez les contraintes du composant soudé à environ 700 °C (1 292 °F) pendant une (1) heure, suivi d'un refroidissement lent dans le four pour obtenir un minimum de contraintes dans les produits soudés.

Remarque : Il n'est pas absolument nécessaire de réduire les contraintes si la manipulation et l'installation sont réalisées avec soin.

Soudage du tube Kanthal APM sur une embase Kanthal APM

Chauffez le tube et l'embase entre 300 et 500 °C (572 et 932 °F) à l'aide d'un chalumeau à gaz ou d'un four.
Réalisez la soudure lorsque le tube et l'embase sont encore chauds. Terminez le soudage avant que la température ne soit inférieure à 200 °C (392 °F).
Soudez par points l'embase sur le tube.
Soudez l'embase sur le tube jusqu'à ce que l'espace soit complètement rempli de matériau (3 à 4 passes). Utilisez un équipement de soudage TIG et du fil Kanthal A-1, Ø 1 - 3 mm, comme matériau de remplissage.
Placez le tube soudé dans un four pour réduire les contraintes. Cette étape doit être effectuée avant que la température du matériau ne soit inférieure à 150 °C (302 °F). Montez la température à 900 - 1 000 °C (1 652 - 1 832°F) et maintenez cette température pendant deux (2) heures.

Soudage du tube Kanthal APM sur des aciers doux

Utilisez le soudage TIG
Utilisez le même type de matériau de remplissage, c'est-à-dire un type d'acier doux.
Réduisez les contraintes du composant soudé à environ 700 °C (1 292 °F) pendant une (1) heure, suivi d'un refroidissement lent dans le four pour obtenir un minimum de contraintes dans les produits soudés.

Remarque : Il n'est pas absolument nécessaire de réduire les contraintes si la manipulation et l'installation sont réalisées avec soin.