内容:
Nikrothal®のメリット
物理特性および機械的特性の分析
Kanthal®抵抗発熱合金 - 概要
ニッケル・鉄合金 (NiFe)
最高600° C (1110°F): Nifethal® 70およびNifethal® 52合金は、低い固有抵抗と高い抵抗温度係数を持っています。 正の温度係数により、温度が上昇すると発熱体の電力が削減されます。 典型的な用途は、自己調整機能を備えた低温管状発熱体です。
オーステナイト系合金 (NiCr、NiCrFe)
最高1200° C (2190°F): Nikrothal® 80は、ニッケル含有量が最も高いオーステナイト合金です。 Nikrothal® 80は、その良好な加工性と高温強度により、電気機器業界の要求の厳しい用途に広く使用されています。
最高1200°C (2190°F): Nikrothal® TEは、赤熱温度で使用される金属被覆管状発熱体用に開発されました。 適切な電気特性と比較的低いニッケル含有量により、Nikrothal® TEは、Nikrothal® 80のようなニッケル含有量の高い合金の魅力的な代替材料となっています。
最高1250°C (2280°F): Nikrothal® 70は通常、炉用途に使用されます。
最高1150°C (2100°F): Nikrothal®60は、優れた耐食性、優れた酸化特性、非常に優れた成形安定性を備えています。 耐食性は、硫黄を含む雰囲気を除けば良好です。 Nikrothal® 60の代表的な用途は、管状発熱体や吊り下げコイルです。
最高1100° C (2010°F): Nikrothal® 40は、家庭用電化製品やその他の電熱機器の発熱体材料として、一般に使用されています。
最高1050°C (1920°F): Nikrothal® 20は、数量に応じた生産が可能です。
Nikrothal®のメリット
より高い熱間強度とクリープ強度
Nikrothal®合金は、Kanthal®合金よりも高い熱間強度とクリープ強度を備えています。 Kanthal® APM、Kanthal® AF、Kanthal® AEは、他のKanthal®グレードよりもこの点で優れており、非常に優れた形状安定性を持っていますが、Nikrothal®ほどではありません。
使用後の延性の向上
Nikrothal®合金は、長期間使用しても延性を維持します。
より高い放射率
完全に酸化されたNikrothal®合金は、Kanthal®合金よりも高い放射率を備えています。 そのため、同じ表面荷重であれば、Nikrothal®の発熱体温度はやや低くなります。
非磁性
特定の低温用途では、非磁性材料が好まれます。 Nikrothal®合金は非磁性です (低温でのNikrothal® 60を除く)。 Kanthal®合金は600°C (1100°F) 以上では非磁性になります。
より優れた腐食耐性
Nikrothal®合金は一般に、非酸化Kanthal®合金よりも室温で優れた耐食性を備えています。 (例外: 硫黄を含む雰囲気および特定の管理された雰囲気)。
物理特性および機械的特性の分析
| Nikrothal® 80 | Nikrothal® TE | Nikrothal® 70 | Nikrothal® 60 | Nikrothal® 40 | Nikrothal® 20 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 最高連続運転温度 | °C | 1200 | 1200 | 1250 | 1150 | 1100 | 1050 |
| (空気中の発熱体温度) | °F | 2190 | 2190 | 2280 | 2100 | 2010 | 1920 |
| 公称成分 (注を参照)、% | Cr | 20 | 22 | 30 | 16 | 20 | 24 |
| Al | – | – | – | – | – | – | |
| Fe | – | 9 | – | バランス | バランス | バランス | |
| Ni | 80 | バランス | 70 | 60 | 35 | 20 | |
| 密度 ρ | g/cm3 | 8.30 | 8.10 | 8.10 | 8.20 | 7.90 | 7.80 |
| Ib/in3 | 0.300 | 0.293 | 0.293 | 0.296 | 0.285 | 0.281 | |
| 20°Cでの抵抗値 | Ω mm2/m | 1.09 | 1.19 | 1.18 | 1.11 | 1.04 | 0.95 |
| 68°Fで | Ω/cmf | 655 | 716 | 709 | 668 | 626 | 572 |
| 抵抗温度係数、Ct | |||||||
| 250°C (480°F) | 1.02 | 1.04 | 1.02 | 1.04 | 1.08 | 1.12 | |
| 500°C (930°F) | 1.05 | 1.06 | 1.05 | 1.08 | 1.15 | 1.21 | |
| 800°C (1470°F) | 1.04 | 1.06 | 1.04 | 1.10 | 1.21 | 1.28 | |
| 1000°C (1830°F) | 1.05 | 1.07 | 1.05 | 1.11 | 1.23 | 1.32 | |
| 1200°C (2190°F) | 1.07 | 1.07 | 1.06 | – | – | – | |
| 線熱膨張係数α、× 10-6/K | |||||||
| 20～100°C (68～210°F) | – | – | – | – | – | – | |
| 20～250°C (68～480°F) | 15 | 14 | 14 | 16 | 16 | 16 | |
| 20～500°C (68～930°F) | 16 | 15 | 15 | 17 | 17 | 17 | |
| 20～750°C (68～1380°F) | 17 | 16 | 16 | 18 | 18 | 18 | |
| 20～1000°C (68～1840°F) | 18 | 17 | 17 | 18 | 19 | 19 | |
| 熱伝導率λ (50°C) | W/m K | 15 | 14 | 14 | 14 | 13 | 13 |
| 122°Fで | Btu in/ft2 h °F | 104 | 97 | 97 | 97 | 90 | 90 |
| 比熱容量 (20°C) | kJ/kg K | 0.46 | 0.46 | 0.46 | 0.46 | 0.50 | 0.50 |
| 68°Fで | Btu/lb °F | 0.110 | 0.110 | 0.110 | 0.110 | 0.119 | 0.119 |
| おおよその融点 | °C | 1400 | 1380 | 1380 | 1390 | 1390 | 1380 |
| °F | 2550 | 2515 | 2515 | 2535 | 2535 | 2515 | |
| おおよその機械的特性* | |||||||
| 引張強度 | N/mm2 | 810 | 800 | 820 | 730 | 675 | 675 |
| psi | 117500 | 116000 | 118900 | 105900 | 97900 | 97500 | |
| 降伏点 | N/mm2 | 420 | 390 | 430 | 370 | 340 | 335 |
| psi | 60900 | 56600 | 62400 | 53700 | 49300 | 48600 | |
| 硬度 | Hv | 180 | 190 | 185 | 180 | 180 | 160 |
| 破断伸び | % | 30 | 30 | 30 | 35 | 35 | 30 |
| 引張強度 (900°C) | N/mm2 | 100 | – | 120 | 100 | 120 | 120 |
| 1650°Fで | psi | 14500 | – | 17400 | 14500 | 17400 | 17400 |
| クリープ強度*** | |||||||
| 800℃で | N/mm2 | 15 | 15 | – | 15 | 20 | 20 |
| 1470°Fで | psi | 2160 | 2160 | – | 2160 | 2900 | 2900 |
| 1000℃で | N/mm2 | 4 | 4 | – | 4 | 4 | 4 |
| 1830°Fで | psi | 560 | 560 | – | 560 | 560 | 560 |
| 1100℃で | N/mm2 | – | – | – | – | – | – |
| 2010°Fで | psi | – | – | – | – | – | – |
| 1200℃で | N/mm2 | – | – | – | – | – | – |
| 2190°Fで | psi | – | – | – | – | – | – |
| 磁気特性 | 2) | 2) | 2) | 3) | 2) | 2) | |
| 放射率 - 完全に酸化した状態 | 0.88 | 0.88 | 0.88 | 0.88 | 0.88 | 0.88 |
1) 約600 °C (1100°F) まで磁性を持つ材料です。
2) 非磁性
3) わずかに磁性をもつ
4) 610°C (1130°F) (キュリー点)まで磁性を持つ材料
5) 530°C (990°F) (キュリー点)まで磁性を持つ材料
6) ± 10%
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。
Kanthal®抵抗発熱合金 - 概要
抵抗率と温度の関係
