Conteúdo:
Vida útil operacional
Propriedades de oxidação
Resistência à corrosão
Temperaturas máximas do fio em função do diâmetro do fio ao operar no ar

Vida útil operacional

A vida útil da liga de aquecimento por resistência depende de uma série de fatores, entre eles os mais importantes são:

• temperatura
• ciclagem de temperatura
• contaminação
• composição da liga
• oligoelementos e impurezas
• diâmetro do fio
• condição da superfície
• de trabalho
• estresse mecânico
• método de regulação

Estes são únicos para cada aplicação, é difícil fornecer orientações gerais sobre as expectativas de vida útil. Recomendações sobre alguns dos fatores de design importantes são fornecidas abaixo.

Propriedades de oxidação

Quando aquecidas, as ligas de aquecimento por resistência formam uma camada de óxido em sua superfície, o que retarda a oxidação adicional do material. Para cumprir esta função, a camada de óxido deve ser densa e resistir à difusão de gases, bem como de íons metálicos. Também deve ser fino e aderir ao metal sob flutuações de temperatura. A camada protetora de óxido nas ligas Kanthal® formada em temperaturas acima de 1000 °C (1830 °F) consiste principalmente de alumina (Al2O3). A cor é cinza claro, enquanto em temperaturas mais baixas (abaixo de 1000 °C (1830 °F)) a cor do óxido fica mais escura. A camada de alumina possui excelentes propriedades de isolamento elétrico e boa resistência química à maioria dos compostos.

O óxido formado nas ligas Nikrothal® consiste principalmente de óxido de cromo (Cr2O3). A cor é escura e as propriedades de isolamento elétrico são inferiores às da alumina.

A camada de óxido nas ligas Nikrothal® desbasta e evapora mais facilmente do que a camada de óxido mais compacta que é formada nas ligas Kanthal®.

Os resultados de vários testes de vida útil de acordo com ASTM B 78 (modificado) são apresentados em uma tabela para ligas Kanthal® e Nikrothal®. Na tabela, a durabilidade do fio Kanthal® A-1 a 1200 °C (2190 °F) é fixada em 100%, e a durabilidade das outras ligas está relacionada a esse valor.

Resistência à corrosão

Componentes corrosivos ou potencialmente corrosivos podem reduzir consideravelmente a vida útil do fio. Mãos suadas, materiais de montagem ou suporte ou contaminação podem causar corrosão.

Vapor

O vapor reduz a vida útil do fio. Este efeito é mais pronunciado nas ligas Nikrothal® do que nas ligas Kanthal®.

Halogéneos

Os halogéneos (flúor, cloro, bromo e iodo) atacam severamente todas as ligas de alta temperatura em temperaturas bastante baixas.

Enxofre

Em atmosferas sulfurosas, as ligas Kanthal® têm uma durabilidade consideravelmente melhor do que as ligas à base de níquel.

Kanthal® é particularmente estável em gases oxidantes contendo enxofre, enquanto gases redutores com teor de enxofre diminuem sua vida útil de manutenção.

As ligas Nikrothal® são sensíveis ao enxofre.

Sais e óxidos

Os sais de metais alcalinos, compostos de boro, etc. em altas concentrações são prejudiciais às ligas de aquecimento por resistência.

Metais

Alguns metais fundidos, como zinco, latão, alumínio e cobre, reagem com as ligas de resistência. Os elementos devem, portanto, ser protegidos de respingos de metais fundidos.

Material de suporte cerâmico

Atenção especial deve ser dada aos suportes cerâmicos que ficam em contato direto com o fio aquecedor. Os tijolos refratários para suporte de fio devem ter um teor de alumina de pelo menos 45%. Em aplicações de alta temperatura, o uso de silimanita e tijolos refratários de alta alumina é frequentemente recomendado. O teor de sílica livre (quartzo não combinado) deve ser mantido baixo. O teor de óxido de ferro (Fe2O3) deve ser o menor possível, preferencialmente abaixo de 1%. O vidro de água como aglutinante em cimentos deve ser evitado.

Compostos de incorporação

A maioria dos compostos de incorporação, incluindo fibras cerâmicas, são adequados para Kanthal® e Nikrothal® se forem compostos de alumina, alumina-silicato, magnésia ou zircônio.

Temperaturas máximas do fio em função do diâmetro do fio ao operar no ar