真空炉、熱サイクルが激しい包装機、攻撃的な酸を含む化学タンクなど、困難な産業環境では-標準の 300- シリーズ ステンレス鋼は性能限界に達する可能性があります。早期故障は重度の孔食、亀裂、または過度の酸化として現れ、ダウンタイムやプロセス汚染につながります。ここで、一般に Incoloy® の商標で知られるニッケル-クロム鉄合金のファミリーが、堅牢なシングル カートリッジ ヒーターを構築するために不可欠になります。
Incoloy 800 と 840 は、多くの場合、高温酸化環境向けに最初に検討されるアップグレードです。-どちらも優れていますが、微妙な役割を果たします。インコロイ 800 は、優れた強度と、高温での酸化、浸炭、硫化に対する耐性を備えています。 Incoloy 800 シースを備えたカートリッジ ヒーターは、温度が 1100 度まで上昇する可能性がある熱処理炉、ラジアント チューブ システム、石油化学処理などの用途に最適です。バランスのとれた組成により、優れた冶金学的安定性が得られます。
電気的に加熱される要素の最高レベルの耐酸化性のために、インコロイ 840 が指定されることがよくあります。クロムをわずかに多く含み、アルミニウムに特化した処理が施されています。-この組み合わせにより、表面上に非常に粘り強い自己修復性の酸化アルミニウム層の形成が促進されます。-この層は、標準の酸化クロム層よりも高温でのスケールに対する保護性が高くなります。したがって、Incoloy 840 で覆われたシングル カートリッジ ヒーターは、高温のプラスチック加工、ガラス成形、業務用オーブンのエレメントなど、特に頻繁にオン/オフのサイクルが発生するような、激しい乾熱下で長寿命が必要な用途に最適です。{8}
極端な温度よりも耐食性が優先される場合、インコロイ 825 がフレームに組み込まれますが、標準のカートリッジ ヒーターではあまり一般的ではありません。ニッケル、クロム、モリブデンとの高度な合金に、銅とチタンが加えられています。これにより、硫酸やリン酸などの還元酸や応力腐食割れに対する優れた耐性が得られます。-カートリッジヒーターでの使用は特殊化されており、標準的な 316 ステンレス鋼ではすぐに劣化してしまう、特に攻撃的な化学薬品浴への浸漬に使用される可能性があります。
最も厳しい腐食課題、特に塩化物イオンが存在する場合には、チタンが有力な選択肢となります。チタンは、海水や塩素溶液などの塩化物、硝酸などの酸化性の酸に対して優れた耐性を誇ります。チタン-シース シングル カートリッジ ヒーターは、電気メッキ浴 (クロム、ニッケル)、特定の化学プロセス、または海洋用途の加熱に最適なソリューションです。-重要な操作上の注意: チタンは高温で乾燥酸素や窒素と激しく反応するため、完全に浸漬された状態、または酸素を含む雰囲気でシース表面が 430 度を超えない環境でのみ使用する必要があります。-。
最後に、特殊な高温および真空用途では、インコネル 600 (ニッケル-合金) が指定される場合があります。-高温での酸化や腐食に対する優れた耐性を備え、真空下でのガス放出特性が低くなります。半導体製造装置や高温真空炉では、インコネル 600 シースを備えたカートリッジ ヒーターが使用されていることがあります。-
これらの先進的な合金の中から選択するには、詳細な分析が必要です。主な質問は次のとおりです。主な故障モードは酸化 (スケーリング) ですか、それとも湿った腐食ですか?環境の正確な化学組成は何ですか?最大動作時および起こり得る過熱シナリオはどのようなものですか?たとえば、高温、乾燥空気の用途に高価なチタンを指定することは不適切で安全ではありません。一方、塩酸浴でインコロイ 840 を使用すると、急速な故障が発生します。
重要な点は、シース素材は加熱システムの設計に不可欠な、交換不可能な部分であるということです。{0}}普遍的な「最良」の素材はありません。これらの材料を提供するだけでなく、適切な材料を推奨するアプリケーションエンジニアリングの経験を持つメーカーと提携することには、非常に大きな価値があります。環境に関する完全な詳細を提供することで、最適な合金を指定することができ、単一カートリッジ ヒーターが特定の厳しい条件下で確実に動作することを保証し、プロセスと投資の両方を保護します。
