Contenuti:
Vita operativa
Proprietà di ossidazione
Resistenza alla corrosione
Temperature massime dei fili come una funzione del diametro del filo quando opera nell'aria

Vita operativa

La durata della lega resistiva di riscaldo dipende da una serie di fattori, tra i quali i più importanti sono:

• temperatura
• cicli di temperatura
• contaminazione
• composizione della lega
• elementi in tracce e impurità
• diametro del filo
• stato superficiale
• atmosfera
• sollecitazioni meccaniche
• metodo di regolazione

Questi fattori sono unici per ogni applicazione, per cui risulta difficile fornire linee guida generali sulle aspettative di vita. Qui di seguito trovate le nostre raccomandazioni su alcuni dei fattori di progettazione più importanti.

Proprietà di ossidazione

Quando vengono riscaldate, le leghe di riscaldo formano uno strato di ossido superficiale protettivo che rallenta un'ulteriore ossidazione del materiale stesso. Per soddisfare questa funzione protettiva lo strato di ossido deve essere denso e resistere alla penetrazione di gas e di ioni metallici. Deve anche essere sottile e rimanere stabilmente adeso al metallo anche sotto le fluttuazioni di temperatura. Lo strato protettivo di ossido che si forma sulle leghe Kanthal®, a temperature superiori a 1000°C, è costituito principalmente da allumina (Al2O3). Il colore è grigio chiaro, mentre a temperature più basse (sotto i 1000°C) il colore dell'ossido diventa più scuro. Lo strato di allumina vanta eccellenti proprietà di isolamento elettrico e una buona resistenza chimica alla maggior parte dei composti.

L'ossido che si forma sulle leghe Nikrothal® è composto principalmente da ossido di cromo (Cr2O3). Il colore è scuro e le proprietà di isolamento elettrico sono inferiori a quelle dell'allumina.

Lo strato di ossido sulle leghe Nikrothal® si sfalda ed volatilizza più facilmente rispetto allo strato di ossido più compatto che si forma sulle leghe Kanthal®.

I risultati di diversi test di durata secondo lo standard ASTM B 78 (modificato) sono riportati in una tabella per le leghe Kanthal® e Nikrothal®. Nella tabella, la durata del filo Kanthal® A-1 a 1200°C è fissata, come riferimento, al 100% e la durata delle altre leghe è riferita a questo valore.

Resistenza alla corrosione

Componenti corrosivi o potenzialmente corrosivi possono ridurre notevolmente la durata del filo. Il cudore delle mani, i materiali di montaggio o i supporto, oppure la contaminazione chimica possono provocare fenomeni di corrosione.

Vapore acqueo

Il vapore acqueo riduce la durata del filo. Questo effetto si presenta in modo più pronunciato sulle leghe Nikrothal® che sulle leghe Kanthal®.

Alogeni

Gli alogeni (fluoro, cloro, bromo e iodio) attaccano seriamente tutte le leghe resistenti al calore anche a temperature piuttosto basse.

Zolfo

In atmosfere solforose le leghe Kanthal® hanno una durata notevolmente migliore rispetto alle leghe a base di nichel.

Kanthal® è particolarmente stabile nei gas ossidanti contenenti zolfo, mentre i gas riducenti che contengono zolfo ne diminuiscono la durata.

Le leghe Nikrothal® sono sensibili allo zolfo.

Sali e ossidi

I sali di metalli alcalini, composti di boro, ecc. in alte concentrazioni sono dannosi per le leghe resistive di riscaldo.

Metalli

Alcuni metalli fusi, come zinco, ottone, alluminio e rame, reagiscono con le leghe resistive. Gli elementi devono quindi essere protetti da schizzi di metalli fusi.

Materiale di supporto in ceramica

Particolare attenzione va prestata ai supporti in ceramica che entrano in diretto contatto con il filo di riscaldo. I mattoni refrattari per il supporto del filo devono avere un contenuto di allumina di almeno il 45%. Nelle applicazioni ad alta temperatura, si consiglia spesso l'uso di mattoni refrattari in sillimanite e ad alto contenuto di allumina. Il contenuto di silice libera (quarzo non combinato) deve essere basso. Il contenuto di ossido di ferro (Fe2O3) deve essere il più basso possibile, preferibilmente inferiore all'1%. Evitare l'utilizzo di vetro solubile come legante nei cementi.

Materiali per supporto e mascheramento

La maggior parte dei materiali di supporto e mascheramento, comprese le fibre ceramiche, è adatta per Kanthal® e Nikrothal® se tali composti contengono allumina, silicato di allumina, magnesia o zircone.

Temperature massime dei fili in funzione del loro diametro quando operano in aria