Alliages de résistance fer-chrome-aluminium

  • L’alliage électrique de chauffage fer-chrome-aluminium (FeCrAl) est un matériau chauffant électrique à haute température principalement composé de fer, de chrome et d’aluminium, largement utilisé dans les équipements de chauffage industriels et civils. Ses caractéristiques et propriétés principales sont les suivantes :
  • • Résistance électrique élevée : La résistivité à température ambiante est de 1,23 à 1,53 μΩ·m, supérieure à celle des alliages de nichrome, ce qui aide à économiser le matériau et à améliorer l’efficacité de la chaleur.
  • • Excellente résistance à l’oxydation à haute température : La surface forme un film dense d’oxyde d’Al₂O₃, avec une température maximale de service de 1300 à 1400°C (selon la teneur).
  • • Faible densité : Environ 7,10 à 7,40 g/cm³, plus léger que les alliages de nichrome, permettant une réduction de poids pour des composants de même taille.
  • • Faible coût : Contient peu ou pas de nickel, ce qui rend la matière première nettement inférieure à celle des alliages de nichrome.
  • • Bonne résistance au soufre : Résistance supérieure à la corrosion dans les atmosphères contenant du soufre comparée aux alliages de nichrome.
  • • Température non magnétique élevée : les propriétés magnétiques sont conservées jusqu’à >600°C ; Il convient de prêter attention aux effets magnétiques lors d’une utilisation à basse température.
  • Limitations :
  • • Forte fragilité à température ambiante : Texture dure et cassante, inadaptée à la flexion à froid ou à l’impact ; un préchauffage à 300–500°C est nécessaire avant le traitement.
  • • Faible résistance à haute température : La plasticité augmente avec la montée de température, sujette à la déformation et à l’effondrement, nécessitant un soutien approprié.
  • • 475°C Fragilité : Une exposition prolongée autour de ~475°C peut réduire la ténacité due à la transformation de phase.
  • • Limitations atmosphériques : Inadapté aux atmosphères contenant de l’azote, du chlore ou des halogènes ; se comporte mieux que les alliages de nichrome dans les atmosphères de combustion sulfurées.
  • • Exigences élevées en soudage : Soudage à l’arc d’argon (TIG) avec protection contre les gaz inertes est nécessaire ; un recuit post-soudure à 800°C est recommandé pour éliminer la fragilité.
  • Champs d’application typiques :
  • • Chauffage industriel : fours à céramique, fusion du verre, fours électriques métallurgiques, fours de craquage pétrochimique (≤1400°C).
  • • Appareils ménagers : fours électriques, fers à repasser électriques, chauffages (le rayonnement infrarouge peut améliorer l’efficacité de 30 %).
  • • Équipements spéciaux : purification des gaz d’échappement automobile, combustion à haute efficacité des gaz, matériaux de filtration à haute température (par exemple, maillage FeCrAl).
FeCrAl alloy resistance wire
0Cr21Al6Nb heating wire
0Cr25Al5 resistance wire
Principales Propriétés et Caractéristiques des Matériaux d'Alliage à Haute Résistance Fer-Chrome-Aluminium (FeCrAl)

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Nom de l'Alliage

Propriétés
1Cr13Al4 0Cr25Al5 0Cr20Al6RE 0Cr23Al5 0Cr20Al3 0Cr21Al6Nb 0Cr24Al6RE 0Cr27Al7Mo2
Principal
Chimique
Composants
Cr 12.0-15.0 23.0-26.0 19.0-21.0 20.5-23.5 18.0-21.0 21.0-23.0 22.0-26.0 26.5-27.8
Al 4.0-6.0 4.5-6.5 5.0-6.0 4.2-5.3 3.0-4.2 5.0-7.0 5.0-7.0 6.0-7.0
RE Opportune Opportune 0.04-1.0 Opportune Opportune Opportune 0.04-1.0 Opportune
Fe Remainder Remainder Remainder Remainder Remainder Remainder Remainder Remainder
Other Nb0.5   Mo1.8-2.2
Température de fonctionnement maximale 950 1300 1300 1300 1100 1350 1400 1400
Résistivité 20ºC (μΩ·m) 1.25±0.08 1.42±0.07 1.40±0.07 1.35±0.07 1.23±0.07 1.45±0.07 1.48±0.07 1.53±0.07
Densité (g/cm 3 ) 7.40 7.10 7.20 7.25 7.35 7.10 7.1 7.10
Coefficient de conductivité thermique
(20ºC) (W/m·K)
15 13 13 13 13 13 13 13
Coefficient moyen de dilatation linéaire
(20~1000ºC)(α×10 -6 /ºC)
15.4 15.0 14.0 15.0 13.5 16.0 16.0 16.0
Point de fusion(ºC) 1450 1500 1500 1500 1500 1510 1520 1520
Résistance à la traction(R m /MPa) ≥580 ≥600 ≥600 ≥600 ≥580 ≥650 ≥680 ≥680
Allongement à la rupture (A/%) ≥12 ≥12 ≥12 ≥12 ≥12 ≥10 ≥10 ≥10
Test de vie accéléré
(Hours/ºC)
-- ≥80/1300 ≥80/1300 ≥80/1300 ≥80/1250 ≥50/1350 ≥80/1350 ≥50/1350
Microstructure Ferrite Ferrite Ferrite Ferrite Ferrite Ferrite Ferrite Ferrite
Magnétisme Magnétique Magnétique Magnétique Magnétique Magnétique Magnétique Magnétique Magnétique
Le facteur de correction de température pour les alliages fer-chrome-aluminium
Temp.( ºC) 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
1Cr13A14 1 1.005 1.014 1.028 1.044 1.064 1.09 1.12 1.132 1.142 1.15
0Cr20A13 1 1.011 1.025 1.042 1.061 1.085 1.12 1.142 1.154 1.164 1.172 1.180 1.186
0Cr23Al5 1 1.002 1007 1.014 1.024 1.036 1.056 1.064 1.070 1.074 1.078 1.081 1.084
0Cr25A15 1 1.002 1.005 1.008 1.013 1.021 1.03 1.038 1.04 1.042 1.044 1.045 1.047
0Cr20Al6RE 1 1.002 1.005 1.010 1.015 1.021 1.029 1.035 1.039 1.042 1.044 1.046 1.047
0Cr21Al6Nb 1 0.997 0.996 0.994 0.991 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99
0Cr24Al6RE 1 0.995 0.993 0.990 0.988 0.986 0.984 0.982 0.98 0.978 0.976 0.976 0.975
0Cr27A17Mo2 1 0.992 0.986 0.981 0.978 0.976 0.974 0.972 0.97 0.969 0.968 0.968 0.967
– Pour obtenir la résistance à la température de fonctionnement, multipliez par le facteur dans le tableau ci-dessus.