Inhalt:
Verwenden Sie Kanthal®-Legierungen
Vermeiden Sie Temperaturschwankungen
Wählen Sie ein dickes Elementmaterial
Passen Sie die Elementtemperatur an die Ofenatmosphäre an
Vermeiden Sie Korrosion durch feste Stoffe, Flüssigkeiten und Gase
In dieser Hinsicht ist das auf Kanthal®-Legierungen gebildete Aluminiumoxid sogar besser als das auf Nikrothal®-Legierungen gebildete Oxid, was zu einer wesentlich längeren Lebensdauer der Kanthal®-Heizelemente beiträgt. Das folgende Diagramm zeigt die vergleichende Elementlebensdauer. In diesem Kapitel finden Sie einige allgemeine Ratschläge, um eine möglichst lange Lebensdauer der Elemente zu erreichen.
Verwenden Sie Kanthal®-Legierungen
Heizelemente aus Kanthal®-Legierungen haben eine bis zu viermal längere Lebensdauer als Heizelemente aus Nickel-Chrom-Material. Je höher die Temperatur, desto größer der Unterschied.
Vermeiden Sie Temperaturschwankungen
Durch schnelle Temperaturschwankungen verkürzt sich die Lebensdauer der Heizelemente. Es empfiehlt sich daher, eine elektrische Steuereinrichtung zu wählen, die eine möglichst gleichmäßige Temperatur gewährleistet, z. B. durch den Einsatz von Thyristoren.
Vergleichende Lebensdauer (Kanthal® A-1 bei 1200°C = 100%)
Wählen Sie ein dickes Elementmaterial
Die Materialdicke steht in direktem Zusammenhang mit der Elementlebensdauer, da mit zunehmendem Drahtdurchmesser mehr Legierungselement pro Oberflächeneinheit zur Verfügung steht, um ein neues Oxid zu bilden. Daher haben dickere Drähte bei einer bestimmten Temperatur eine längere Lebensdauer als dünnere Drähte. Dementsprechend führt eine erhöhte Dicke bei Streifenelementen zu einer längeren Lebensdauer. Als allgemeine Regel empfehlen wir einen Drahtdurchmesser von mindestens 3 mm und eine Streifendicke von 2 mm.
Passen Sie die Elementtemperatur an die Ofenatmosphäre an
Die Tabelle zeigt einige gängige Ofenatmosphären und deren Einfluss auf die maximale Betriebstemperatur der Heizelemente. Aufgrund der Gefahr der „Grünfäule“ bei 800–950 °C sollte Nikrothal® nicht in Öfen mit CO-haltiger Schutzgasatmosphäre eingesetzt werden.
In solchen Fällen werden Kanthal®-Legierungen empfohlen, sofern die Heizelemente 7–10 Stunden lang bei 1050 °C an der Luft voroxidiert werden. Eine Reoxidation der Heizelemente sollte in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden.
Vermeiden Sie Korrosion durch feste Stoffe, Flüssigkeiten und Gase
Verunreinigungen in der Ofenatmosphäre, beispielsweise Öl, Staub, flüchtige Stoffe oder Kohlenstoffablagerungen, können die Heizelemente beschädigen. Schwefel ist schädlich für alle Nickellegierungen. Chlor in verschiedenen Formen greift sowohl Kanthal®- als auch Nikrothal®-Legierungen an. Auch Spritzer von geschmolzenem Metall oder Salz können die Heizelemente beschädigen.
Maximal zulässige Temperaturen in verschiedenen Atmosphären
| Kanthal® A-1 und Kanthal® APM | Kanthal® AF | Kanthal® D | Nikrothal®80 und 70 | Nikrothal® 60 | Nikrothal® 40 | |
| °C | °C | °C | °C | °C | °C | |
| Oxidierend: | ||||||
| Luft, trocken | 1400a) | 1300 | 1300 | 1200d) | 1150 | 1100 |
| Luft, feucht | 1200 | 1200 | 1200 | 1150 | 1100 | 1050 |
| Neutral: | ||||||
| N2, Stickstoffb) | 1200 | 1250 | 1150 | 1250 | 1200 | 1150 |
| Ar, Argon | 1400a) | 1300 | 1300 | 1250 | 1200 | 1150 |
| Exotherm: | ||||||
| 10 CO, 15 H2, 5 CO2, 70 N2 | 1150 | 1150 | 1100 | 1100c) | 1100 | 1100 |
| Reduzierend: | ||||||
| Endotherm: | ||||||
| 20 CO, 40 H2, 40 N2 | 1050 | 1050 | 1000 | 1100c) | 1100 | 1100 |
| H2, Wasserstoff | 1400a) | 1300 | 1300 | 1250 | 1200 | 1150 |
| Aufgespaltenes Ammoniumhydroxid e) : | ||||||
| 75 H2, 25 N2 | 1200 | 1200 | 1100 | 1250 | 1200 | 1150 |
| Vakuum: | ||||||
| 10-3 trocken | 1150 | 1200 | 1100 | 1000 | 900 | 900 |
A) Max. 1425 °C für Kanthal APM
B) Für voroxidiertes Material gelten die höheren Werte
C) Bitte beachten Sie die Gefahr der Bildung von „Grünfäule“ in aufkohlenden Atmosphären. Verwenden Sie Kanthal® AF oder Nikrothal® 70
d) 1250°C für Nikrothal 70
e) Eine durch aufgespaltenes Ammoniumhydroxid erzeugte Atmosphäre, die nicht-aufgespaltenes gespaltenes Ammoniumhydroxid enthält, senkt die max. zulässige Temperatur
