内容:
Kanthal®のメリット
Kanthal® APM発熱体
工業用ワイヤーのクリープ破断強度4 mm
発熱体温度1300°C時のデータ
たるみ試験: 直径9.5 mm、1300℃および1400℃、支持体間距離300 mm
物理特性および機械的特性の分析
最高1425°C (2560°F): KANTHAL® APM
(通常は炉用途で使用)。
最高1400°C (2550°F): Kanthal® A-1
(通常は炉用途で使用)。
最高1350°C (2460°F): KANTHAL® A
高い抵抗率と優れた耐酸化性が特に重要な家電製品に使用されます。
最高1300°C (2370°F): Kanthal® AF
熱間強度と酸化特性が改善されており、高温との組み合わせで良好な成形安定性が要求される場合に特に推奨されます。
最高1300°C (2370°F): Kanthal® AE
ガラストップコンロや石英管ヒーターにおける高速応答発熱体の極端な要求を満たすために開発されました。 コイルとワイヤの直径比が大きいスパイラルでは、非常に優れた形状安定性と寿命を発揮します。
最高1300°C (2370°F): Kanthal® D
主に電化製品に使用され、高い抵抗率と低い密度は、オーステナイト系合金よりも優れた耐熱性と相まって、ほとんどの用途に適しています。
最高1100°C (2010°F): Alkrothal®
一般的にレオスタット、制動抵抗器などに指定されています。また、ヒーティングケーブルなどの低温用ヒーティングワイヤーとしても使用されます。
Kanthal®のメリット
空気中の最高温度がより高い
Kanthal® A-1の最高温度は1400 °C (2550°F)、Nikrothal® 80の最高温度は1200 °C (2190°F) です。
より長い寿命
Kanthal®発熱体は、同じ温度で空気中で使用した場合、Nikrothal®の2～4倍の寿命があります。
より高い面荷重
最高温度が高く、寿命が長いため、Kanthal発熱体に高い表面荷重をかけることができます。
より優れた酸化特性
Kanthal®合金に形成された酸化アルミニウム (Al2 O3) は、よりよく付着するため、汚染が少なくなります。 また、Nikrothal®合金に形成される酸化クロム (Cr2O3) よりも優れた拡散バリア性、優れた電気絶縁性、浸炭雰囲気に対する耐性があります。
より低い密度
Kanthal®合金の密度は、Nikrothal®合金の密度よりも低くなっています。 つまり、同じ重量の材料から、より多くの同等の発熱体を作ることができます。
より高い抵抗率
Kanthal®合金の高い抵抗率は、より大きな断面の材料を選択することを可能にし、発熱体の寿命を向上させます。 これは細いワイヤーの場合に特に重要です。 同じ断面を使用できる場合、かなりの軽量化が可能です。 さらに、Kanthal®合金の抵抗率は、Nikrothal® 80の場合よりも冷間加工や熱処理の影響を受けにくくなっています。
より高い降伏強度
Kanthal®合金の高い降伏強度は、ワイヤーを巻く際の断面変化が少ないことを意味します。
Kanthal® APM発熱体
Kanthal® APMは、従来の金属元素ではバンチング、クリープ、酸化物スパレーションなどの問題が生じていた高温での性能を向上させ、現在金属元素が使用されていない新たな用途を開拓することができる抵抗材料です。
Kanthal® APMの大きなメリットは次のとおりです。
向上した熱間強度、次の効果が得られます。
- ヒーターの形状安定性が大幅に改善
- 発熱体の支持の必要性が低減
- 少ない抵抗変化 (経年劣化)
- より長い発熱体寿命
優れた酸化物で、
- 特に腐食性雰囲気など、大半の雰囲気の中での優れた保護
- スケールや不純物がない
- より長い発熱体寿命
工業用ワイヤーのクリープ破断強度4 mm
| 時間、h | 温度1000°C、MPa | 温度1200°C、MPa | 温度1400°C、MPa |
|---|---|---|---|
| 100 | 5.6 | 3.3 | 1.3 |
| 1000 | 3.4 | 1.6 | 0.5 |
| 10000 | 2.2 | 0.7 | 0.2 |
発熱体温度1300°C時のデータ
たるみ試験: 直径9.5 mm、1300℃および1400℃、支持体間距離300 mm
物理特性および機械的特性の分析
| Kanthal® APM | Kanthal® A-1 | Kanthal® A | Kanthal® AF | Kanthal® AE | Kanthal® D | Alkrothal® | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 最高連続運転温度 | °C | 1425 | 1400 | 1350 | 1300 | 1300 | 1300 | 1100 |
| (空気中の発熱体温度) | °F | 2600 | 2550 | 2460 | 2370 | 2370 | 2370 | 2010 |
| 公称成分 (注を参照)、% | Cr | 22 | 22 | 22 | 22 | 22 | 22 | 15 |
| Al | 5.8 | 5.8 | 5.3 | 5.3 | 5.3 | 4.8 | 4.3 | |
| Fe | バランス | バランス | バランス | バランス | バランス | バランス | バランス | |
| Ni | – | – | – | – | – | – | – | |
| 密度 ρ | g/cm3 | 7.10 | 7.10 | 7.15 | 7.15 | 7.15 | 7.25 | 7.28 |
| Ib/in3 | 0.256 | 0.256 | 0.258 | 0.258 | 0.258 | 0.262 | 0.263 | |
| 20°Cでの抵抗値 | Ω mm2/m | 1.45 | 1.45 | 1.39 | 1.39 | 1.39 | 1.35 | 1.25 |
| 68°Fで | Ω/cmf | 872 | 872 | 836 | 836 | 836 | 812 | 744 |
| 抵抗温度係数、Ct | ||||||||
| 250°C (480°F) | 1.00 | 1.00 | 1.01 | 1.01 | 1.01 | 1.01 | 1.02 | |
| 500°C (930°F) | 1.01 | 1.01 | 1.03 | 1.03 | 1.03 | 1.03 | 1.05 | |
| 800°C (1470°F) | 1.03 | 1.03 | 1.05 | 1.05 | 1.05 | 1.06 | 1.10 | |
| 1000°C (1830°F) | 1.04 | 1.04 | 1.06 | 1.06 | 1.06 | 1.07 | 1.11 | |
| 1200°C (2190°F) | 1.05 | 1.04 | 1.06 | 1.06 | 1.06 | 1.08 | – | |
| 線熱膨張係数α、× 10-6/K | ||||||||
| 20～100°C (68～210°F) | – | – | – | – | – | – | – | |
| 20～250°C (68～480°F) | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | |
| 20～500°C (68～930°F) | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | |
| 20～750°C (68～1380°F) | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | |
| 20～1000°C (68～1840°F) | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 熱伝導率λ (50°C) | W/m K | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 16 |
| 122°Fで | Btu in/ft2 h °F | 76 | 76 | 76 | 76 | 76 | 76 | 110 |
| 比熱容量 (20°C) | kJ/kg K | 0.46 | 0.46 | 0.46 | 0.46 | 0.46 | 0.46 | 0.46 |
| 68°Fで | Btu/lb °F | 0.110 | 0.110 | 0.110 | 0.110 | 0.110 | 0.110 | 0.110 |
| おおよその融点 | °C | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 |
| °F | 2730 | 2730 | 2730 | 2730 | 2730 | 2730 | 2730 | |
おおよその機械的特性* |
||||||||
| 引張強度 | N/mm2 | 680** | 680 | 725 | 700 | 720 | 670 | 630 |
| psi | 98600** | 98600 | 105200 | 101500 | 104400 | 97200 | 91400 | |
| 降伏点 | N/mm2 | 470** | 545 | 550 | 500 | 520 | 485 | 455 |
| psi | 68200** | 79000 | 79800 | 72500 | 74500 | 70300 | 66000 | |
| 硬度 | Hv | 230 | 240 | 230 | 230 | 230 | 230 | 220 |
| 破断伸び | % | 20** | 20 | 22 | 23 | 20 | 22 | 22 |
| 引張強度 (900°C) | N/mm2 | 40 | 34 | 34 | 37 | 34 | 34 | 30 |
| 1650°Fで | psi | 5800 | 4900 | 4900 | 5400 | 4900 | 4900 | 4300 |
|
クリープ強度*** |
||||||||
| 800℃で | N/mm2 | 8.2 | 1.2 | 1.2 | – | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
| 1470°Fで | psi | 1190 | 170 | 170 | – | 170 | 170 | 170 |
| 1000℃で | N/mm2 | – | 0.5 | 0.5 | – | – | 0.5 | 1 |
| 1830°Fで | psi | – | 70 | 70 | – | – | 70 | 140 |
| 1100℃で | N/mm2 | – | – | – | 0.7 | – | – | – |
| 2010°Fで | psi | – | – | – | 100 | – | – | – |
| 1200℃で | N/mm2 | – | – | – | 0.3 | – | – | – |
| 2190°Fで | psi | – | – | – | 40 | – | – | – |
| 磁気特性 | 1) | 1) | 1) | 1) | 1) | 1) | 1) | |
| 放射率 - 完全に酸化した状態 | 0.70 | 0.70 | 0.70 | 0.70 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
注: 記載されている組成は公称値です。 実際の組成は、標準的な電気的抵抗と寸法の公差に合わせて異なる場合があります。
* 記載されている値は、約1.0 mm (0.039インチ) 径のサイズに適用されます。
** 4.0 mm (0.157インチ) 薄いゲージほど強度と硬度が高く、厚いゲージほど硬度が低くなります。
*** Kanthal標準炉試験で観察された伸びから算出。 1000時間後の伸び率1%
**** 記載されている組成は公称値です。 実際の組成は、標準的な電気的抵抗と寸法の公差に合わせて異なる場合があります。
1) 約600 °C (1100°F) まで磁性を持つ材料