类别: 加热材料 , 电阻材料

铁素体铁-铬-铝 (FeCrAl) 合金具有高电阻率和较高的抗高温氧化能力。 这些是电子设备中的电加热元件和电阻材料的理想品质。 我们的 FeCrAl 合金产品系列称为 Kanthal®,也可用于非电气环境,例如燃气燃烧器或熔炉的管道。

目录:
Kanthal 的优势
Kanthal® APM 加热材料
4 mm 工业用线的蠕变断裂强度
1300°C 元件温度下的延伸率
下垂试验直径 9.5 mm,1300°C 和 1400°C,300 mm 支撑间距
物理和机械性能

最高 1425°C (2560°F): KANTHAL® APM
(通常用于熔炉应用)。

最高 1400°C (2550°F): KANTHAL® A-1
(通常用于熔炉应用)。

最高 1350°C (2460°F): KANTHAL® A
用于电器,在这种应用中,其高电阻率和良好的抗氧化性尤为重要。

最高 1300°C (2370°F): KANTHAL® AF
具有更好的热强度和氧化性能,特别适用于需要良好的形状稳定性和高温性能的应用。

最高 1300°C (2370°F): KANTHAL® AE
专为满足玻璃炉灶和石英管加热器中快速响应元件的极端要求而开发。 它具有出色的形状稳定性和螺旋形使用寿命,卷材与线材直径的比率较大。

最高 1300°C (2370°F): KANTHAL® D
主要用于电器,其电阻率高、密度低,与奥氏体合金相比具有更好的耐热性,因此适用于大多数应用。

最高 1100°C (2010°F): ALKROTHAL®
通常指定用于变阻器、制动电阻器等。它还可用作低温环境的加热线材,例如加热电缆。

Kanthal® 的优势

空气中最高温度更高

Kanthal® A-1 的最高温度为 1400°C (2550°F);Nikrothal® 80 的最高温度为 1200°C (2190°F)。

使用寿命更长

在相同温度的空气中工作时,Kanthal® 元件的使用寿命是 Nikrothal® 的 2-4 倍。

表面负荷更高

由于最高温度更高且使用寿命更长,因此可对 Kanthal 元件施加更高的表面负荷。

更好的氧化性能

Kanthal® 合金上形成的氧化铝 (Al2 O3) 附着力更好,因此污染更少。 与 Nikrothal® 合金上形成的氧化铬 (Cr2O3) 相比,它还具有更好的扩散屏障、更好的电绝缘体和更强的抗渗碳气氛能力。

密度更低

Kanthal® 合金的密度低于 Nikrothal® 合金。 这意味着可以用相同重量的材料制成更多数量的等效元件。

电阻率更高

Kanthal® 合金的电阻率较高,因此可以选择横截面较大的材料,从而提高元件的使用寿命。 这对于细线材尤其重要。 当可以使用相同的横截面时,可以显著减轻重量。 此外,与 Nikrothal® 80 相比,Kanthal® 合金的电阻率受冷加工和热处理的影响更小。

更高屈服强度

Kanthal® 合金的屈服强度较高,意味着卷绕线材时横截面的变化较小。

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KANTHAL® APM 加热材料

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Kanthal® APM 是一种电阻材料,可用于提高高温下的性能(传统金属元件在高温下可能出现聚束、蠕变、氧化物剥落等问题),并用于开辟新应用(在这些应用中,现在已不使用金属元件)。

Kanthal® APM 的主要优势:

热强度更高:

  • 加热元件的形状稳定性更好
  • 元件支撑需求更低
  • 阻值变化(老化率)更低
  • 元件寿命更长

优异的氧化物:

  • 在绝大部分气氛中具有良好的保护性能,特别是在腐蚀性气氛中
  • 无碎屑剥落或杂质
  • 元件寿命更长

4 mm 工业用线的蠕变断裂强度

时间(小时) 温度 1000°C,MPa 温度 1200°C,MPa 温度 1400°C,MPa
100 5.6 3.3 1.3
1000 3.4 1.6 0.5
10000 2.2 0.7 0.2

1300°C 元件温度下的延伸率

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下垂试验直径 9.5 mm,1300°C 和 1400°C,300 mm 支撑间距

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物理和机械性能

Kanthal® APM Kanthal® A-1 Kanthal® A Kanthal® AF Kanthal® AE Kanthal® D Alkrothal®
最高连续工作温度 °C 1425 1400 1350 1300 1300 1300 1100
(空气中的元件温度) °F 2600 2550 2460 2370 2370 2370 2010
标称成分(请参阅注释)(%) 22 22 22 22 22 22 15
Al 5.8 5.8 5.3 5.3 5.3 4.8 4.3
剩余量 剩余量 剩余量 剩余量 剩余量 剩余量 剩余量
密度 ρ g/cm3 7.10 7.10 7.15 7.15 7.15  7.25 7.28
Ib/in3 0.256 0.256 0.258 0.258 0.258 0.262 0.263
20°C 时的电阻率 Ω mm2/m 1.45 1.45 1.39 1.39 1.39 1.35 1.25
68°F 时 Ω/cmf 872 872 836 836 836 812 744
电阻率的温度系数,Ct
250°C (480°F) 1.00 1.00 1.01 1.01 1.01 1.01 1.02
500°C (930°F) 1.01 1.01 1.03 1.03 1.03 1.03 1.05
800°C (1470°F) 1.03 1.03 1.05 1.05 1.05 1.06 1.10
1000°C (1830°F) 1.04 1.04 1.06 1.06 1.06 1.07 1.11
1200°C (2190°F) 1.05 1.04 1.06 1.06 1.06 1.08
线性热膨胀系数 α,× 10-6/K
20 – 100°C (68 – 210°F)
20 – 250°C (68 – 480°F) 11 11 11 11 11 11 11
20 – 500°C (68 – 930°F) 12 12 12 12 12 12 12
20 – 750°C (68 – 1380°F) 14 14 14 14 14 14 14
20 – 1000°C (68 – 1840°F) 15 15  15 15 15 15 15
50°C 时的热导率 λ W/m K 11 11 11 11 11 11 16
122°F 时 Btu in/ft2 h °F 76 76 76 76 76 76 110
20°C 时的比热容 kJ/kg K 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46
68°F 时 Btu/lb °F 0.110 0.110 0.110 0.110 0.110 0.110 0.110
大致熔点 °C 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500
°F 2730 2730 2730 2730 2730 2730 2730

大致机械性能*

抗拉强度 N/mm2 680** 680 725 700 720 670 630
psi 98600** 98600 105200 101500 104400 97200 91400
屈服点 N/mm2 470** 545 550 500 520 485 455
psi 68200** 79000 79800 72500 74500 70300 66000
硬度 Hv 230 240 230 230 230 230 220
断裂延伸率 % 20** 20 22 23 20 22 22
900°C 时的抗拉强度 N/mm2 40 34 34 37 34 34 30
1650°F 时 psi 5800 4900 4900 5400 4900 4900 4300

蠕变强度***

800°C 时 N/mm2 8.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
1470°F 时 psi 1190 170 170 170 170 170
1100°C 时 N/mm2 0.5 0.5 0.5 1
1830°F 时 psi 70 70 70 140
1100°C 时 N/mm2 0.7
2010°F 时 psi 100
1200°C 时 N/mm2 0.3
2190°F 时 psi 40
磁特性 1) 1) 1) 1) 1) 1) 1)
发射率,完全氧化条件 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70

注意: 列出的是标称成分。 实际成分可能发生变化以满足标准电阻和尺寸公差。

* 给定值适用于直径约 1.0 mm (0.039 in) 的尺寸
** 4.0 mm (0.157 in) 较薄的量规具有较高的强度和硬度值,而较厚量规的相应值较低
*** 根据 Kanthal 标准炉测试中观察到的延伸率计算得出。 1000 小时后延伸率为 1%
**** 列出的是标称成分。 实际成分可能发生变化以满足标准电阻和尺寸公差。
1) 磁性(居里点约为 600°C (1100°F))