Kanthal® APM

チューブデータシート

データシートが更新されました 2021-06-30 07:22 (以前のバージョンはすべて書き換えられています)

免責条項: 推奨事項は参照のみの目的で提供されたものであり、当社では実際の使用条件がわかっている場合にのみ、特定用途向け材料の適合性を確認することができます。継続的な開発により、予告なしに技術データの変更が必要となる可能性があります。このデータシートは、Kanthal^®の商標の材料にのみ有効です。

Kanthal^® APMは1250°C (2280°F)までのチューブ温度で使用される、粉末冶金で分散強化された先進的なフェライト系鉄・クロム・アルミ合金(FeCrAl合金)です。

Kanthal^® APMチューブは高温時に優れた形状安定性を持ちます。 Kanthal APMはスケールのない良質の表面酸化物を形成し、炉が稼働しているほとんどの環境で、酸化、硫黄、浸炭や、炭素、灰などの堆積物に対して優れた保護性能を有します。優れた酸化特性と形状安定性が組み合わった独特の特性を持った合金です。

Kanthal^® APMの一般的な用途は、電気式加熱炉やガス燃焼炉(アルミニウム、亜鉛、鉛産業における連続亜鉛めっき炉、シール焼入炉、保持炉と混合炉など)で使用されるラジアントチューブ、熱電対保護管、焼結用途向けの炉マッフルです。

化学組成

	C %	Si %	Mn %	Cr %	Al %	Fe %
組成式					5.8	バランス
最小	-	-	-	20.5	-
最大	0.08	0.7	0.4	23.5	-

機械的特性

降伏強度	引張強度	伸び率	硬度
R_p0.2	R_m	A
MPa (ksi)	MPa (ksi)	%	Hv
450 (65)	670 (97)	27	225

所見: サンプルは長手方向に採取されました。

高温時における機械的特性

負荷が長手方向に適用された納入状態のチューブに対する試験からのクリープデータ。一般的な初期平均粒子サイズは30～50μmです。

クリープ強度
温度 °C	900	1000	1100	1200
温度 °F	1652	1832	2012	2192
MPa	5.9	2.0	0.7	0.3
psi	860	290	100	44

1000時間における永久伸び率1%

さまざまな応力レベルでの二次クリープ速度
クリープ速度	温度/応力
	900°C (1652°F)	1000°C (1832°F)	1100°C (2012°F)	1200°C (2192°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 (1600)	6.7 (450)	3.1 (450)		1.9 (280)
1.0e-4	20.0 (2900)	13.0 (1900)	11.0 (1600)		6.0 (870)

クリープ破断強度
時間	温度/応力
	900°C (1652°F)	1000°C (1832°F)	1100°C (2012°F)	1200°C (2192°F)
時間	MPa (psi)	MPa (psi)	MPa (psi)	MPa (psi)
100	10.0 (1500)	5.2 (750)	3.0 (440)		2.0 (290)
1000	7.0 (1000)	3.4 (490)	1.7 (250)		1.0 (150)
10000	4.5 (650)	2.1 (300)	0.9 (130)		0.5 (73)

推奨されるKanthal APMチューブの支持なし時最大長
	支持間の距離、単位: m (インチ)
	チューブØ mm (チューブØインチ)	チューブØ mm (チューブØインチ)	チューブØ mm (チューブØインチ)	チューブØ mm (チューブØインチ)	チューブØ mm (チューブØインチ)	チューブØ mm (チューブØインチ)
	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)
1000	2.0 (78.7)	2.2 (86.6)	2.5 (98.4)	2.5 (98.4)	2.5 (98.4)	2.5 (98.4)
1100	1.5 (59.1)	1.8 (70.9)	2.2 (86.6)	2.2 (86.6)	2.3 (90.6)	2.3 (90.6)
1200	1.2 (47.2)	1.4 (55.1)	1.5 (59.1)	1.5 (59.1)	1.6 (63.0)	1.7 (66.9)

Kanthal APMチューブに電気ヒーターが挿入されている場合は、支持間の距離を短くする必要があります。

物理特性

密度、単位: g/cm³ (lb/in³)	7.10 (0.257)
20°Cでの電気的抵抗値、単位: Ω mm²/m (Ω circ. mil/ft)	1.45 (872)
ポアソン比	0.30

ヤング係数
温度 °C	20	100	200	400	600	800	1000
温度 °F	68	212	392	752	1112	1472	1832
GPa	220	210	205	190	170	150	130
Msi	32	30	30	28	25	22	19

抵抗温度係数
温度、°C	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000	1100	1200	1300	1400
温度、°F	212	392	572	752	932	1112	1292	1472	1652	1832	2012	2192	2372	2552
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

熱膨張係数
温度 °C (°F)	熱膨張係数 x 10^-6/K (10^-6 /°F)
20～250 (68～482)	11 (6.1)
20～500 (68～932)	12 (6.7)
20～750 (68～1382)	14 (7.8)
20～1000 (68～1832)	15 (8.3)
20～1200 (68～2192)	16 (8.9)
20～1400 (68～2552)	16 (8.9)

熱伝導率
温度 °C	50	600	800	1000	1200	1400
温度 °F	122	1112	1472	1832	2192	2552
W m^-1 K^-1	11	20	22	26	27	35
Btu h^-1ft^-1°F^-1	6.4	11.6	12.7	15.0	15.6	20.2

比熱容量
温度 °C	20	200	400	600	800	1000	1200	1400
温度 °F	68	392	752	1112	1472	1832	2192	2552
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

融点 °C (°F)	1500 (2732)
空気中での最大連続運転温度 °C (°F)	1250 (2282)
磁気特性	約600°C (1112°F) (キュリー点)まで磁性を持つ材料です。
放射率 - 完全に酸化した材料	0.70

溶接

NiCr(Fe)へカンタルAPMチューブの溶接

チューブを約200～300°C (392-572°F)まで予熱します。
TIG溶接を使用します。
フィラーとして、低炭素、低ケイ素材料の25Cr/20Niを使用します。 (代替品として低ケイ素材料のニクロタル 40Bを使用できます)。
溶接済みの構成品を約700°C (1292°F)で1時間応力緩和した後、炉内をゆっくり冷却して、溶接済みの製品内の応力を最小にします。

所見: 取り扱いや設置を注意して行う場合、応力緩和の実施は必ずしも必要ではありません。

Kanthal APM底部へのKanthal APMチューブの溶接

ガスバーナーを使用するか炉に入れて、チューブと底板を300～500°C (572-932°F)まで加熱します。
チューブと底板がまだ熱い間に溶接を実施します。温度が約200°C (392°F)を下回る前に溶接を完了します。
底板をチューブにスポット溶接します。
ギャップが材料で完全に埋まるまで、底板をチューブに溶接します(3～4パス)。 TIG溶接装置とフィラーとしてØ 1～3 mmのカンタルA-1ワイヤーを使用します。
溶接済みのチューブを応力除去のために炉に入れます。これは、材料の温度が約150°C (302°F)を下回る前に行う必要があります。温度を900～1000°C (1652-1832°F)に上げ、その温度を2時間維持します。

軟鋼へのカンタル APMチューブの溶接

TIG溶接を使用します。
同じタイプのフィラー(軟鋼)を使用します。
溶接済みの構成品を約700°C (1292°F)で1時間応力緩和した後、炉内をゆっくり冷却して、溶接済みの製品内の応力を最小にします。