La durée de vie de l'élément dépend de l'alliage utilisé, de la température de l'élément, de la conception de l'élément, de l'atmosphère ambiante, du cycle de chauffage, du type de support de l'élément, etc.

Lorsqu'ils sont chauffés, les alliages chauffants par résistance forment une couche d'oxyde sur leur surface, ce qui réduit l'oxydation ultérieure du matériau. Pour accomplir cette fonction, la couche d'oxyde doit être dense et résister à la diffusion des gaz ainsi qu'aux ions métalliques. Elle doit également être fine et bien adhérer au métal en cas de fluctuations de température. En équilibrant soigneusement les éléments d'alliage, il est possible d'obtenir des alliages ayant une durée de vie plus longue, des températures de fonctionnement maximales plus élevées et une meilleure résistance mécanique à haute température.

La couche d'oxyde protectrice sur les alliages Kanthal®, formée à des températures supérieures à 1 000 °C (1 830 °F), est principalement constituée d'alumine. La couleur est gris clair, tandis qu'à des températures plus basses (inférieures à 1 000 °C ou 1 830 °F), la couleur de l'oxyde devient plus foncée. La couche d'alumine possède d'excellentes propriétés isolantes et une bonne résistance chimique à la plupart des composés.

Même avec une bonne adhérence, un certain décollement (écaillement) de la couche d'oxyde ne peut être évité. Les dommages causés à la couche d'oxyde sont réparés par la formation spontanée de nouvel oxyde.

L'oxyde formé sur les alliages Nikrothal® est principalement constitué d'oxyde de chrome. La couleur est sombre et ses propriétés isolantes électriques sont inférieures à celles de l'alumine. La couche d'oxyde sur les alliages Nikrothal® s'écaille et s'évapore plus facilement que la couche d'oxyde plus serrée qui se forme sur les alliages Kanthal®.

Pour un fil rond, le rapport entre le volume et la surface est proportionnel au diamètre. Concrètement, cela signifie qu'à mesure que le diamètre du fil augmente, davantage d'éléments d'alliage sont disponibles par unité de surface pour former un nouvel oxyde. Ainsi, à une température donnée, les fils plus épais ont une durée de vie plus longue que les fils plus fins. De même, pour les éléments en bande, une épaisseur accrue conduit à une durée de vie plus longue.

Pour estimer la qualité relative d'un alliage de résistance, il faut choisir une méthode d'essai qui tienne compte à la fois du taux d'oxydation et de l'écaillage. La méthode utilisée chez Kanthal est le Bash-test (ASTM B-76 et B-78). Un fil de 0,7 mm (0,0276 po) est chauffé électriquement à une température standardisée et allumé et éteint toutes les deux minutes. Le temps jusqu'à la défaillance est enregistré.

Les résultats de ces tests sont donnés dans le tableau ci-dessous, pour les alliages Kanthal® et Nikrothal®. Dans le tableau, la durabilité du fil Kanthal® A-1 à 1 200 °C (2 190 °F) est fixée à 100 %, et la durabilité des autres alliages est liée à ce chiffre.

De nombreuses applications pratiques montrent également une durée de vie nettement plus longue pour les éléments Kanthal® que pour les éléments équipés de fil de NiCr(Fe).

La durée de vie de l'alliage de chauffage par résistance dépend de plusieurs facteurs, parmi lesquels les plus importants sont :

• Température
• Cycle de température
• Contamination
• Composition de l'alliage
• Oligo-éléments et impuretés
• Diamètre du fil
• État de surface
• Atmosphère
• Contrainte mécanique
• Méthode de régulation

Dans la mesure où ces conditions sont uniques pour chaque application, il est difficile de donner des directives générales sur l'espérance de vie. Des recommandations sur certains des facteurs de conception importants sont données ci-dessous.

Résistance à la corrosion