Wenn es um mineralisch isolierte Kabel (MI-Kabel) geht, sprechen wir oft vom Thermoelement oder RTD im Kabel. Aber was ist mit den verwendeten Mantelmaterialien? Unsere MI-Kabel sind mit verschiedenen Materialien ummantelt, von Inconel bis zu verschiedenen Edelstahlarten. Auch die exotischeren Mantelmaterialien wie Pt10%Rh, Hastelloy X und Pyrosil® sind erhältlich.
Auf dieser Seite erklären wir alle unten genannten Mantelmaterialien und ihre Vorteile gegenüber anderen Mantelmaterialien für MI-Kabel.
| Material der Ummantelung | Max. Arbeitstemperatur | Schmelztemperatur |
|---|---|---|
| AISI 304 | 900°C | 1400°C |
| AISI 310(S) | 1090°C | 1400°C |
| AISI 316(L) | 900°C | 1370°C |
| AISI 316Ti | 900°C | 1370°C |
| AISI 321 | 1090°C | 1350°C |
| AISI 347 | 900°C | 1400°C |
| AISI 446 | 1090°C | 1400°C |
| Inconel600 | 1175°C | 1345°C |
| Inconel601 | 1200°C | 1345°C |
| Pyrosil® – Alloy TD | 1250°C | 1380°C |
| Pt10%Rh | 1550°C | 1850°C |
| Pt20%Rh | 1550°C | 1850°C |
| Haynes Alloy HR-160 | 1175°C | 1345°C |
AISI 316L – 1.4401/1.4404/1.4571
Alle Edelstahlmaterialien sind Legierungen auf Eisenbasis. Es handelt sich um ein universell einsetzbares Edelstahlmaterial. Es weist eine gute Korrosionsbeständigkeit auf und hat einen Schmelzpunkt von 1370 °C. Dieses Material ist jedoch nicht gut für sauerstoffarme Umgebungen und Umgebungen mit schlechter Luftzirkulation geeignet.
AISI 316 und AISI 304 sind in ihrer chemischen Zusammensetzung nahezu identisch, es gibt jedoch einige erhebliche Unterschiede. AISI 316 besteht zu ca. 2-2,5 % aus Molybdän, AISI 304 dagegen nicht. AISI 316 besteht zu ca. 13 % aus Nickel, während AISI 304 zu ca. 10 % aus Nickel besteht. Diese beiden Materialien machen AISI 316 korrosionsbeständig, selbst in aggressivsten Umgebungen wie in der Seefahrt.
AISI 316Ti – 1.4571
AISI 316Ti ist ein rostfreier, titanstabilisierter Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl.
AISI 316Ti ist AISI 316 und AISI 316L sehr ähnlich. Durch das Vorhandensein von Titan ist die mechanische Festigkeit dieser Legierung besser. Durch das Vorhandensein von Titan verringert sich die Wahrscheinlichkeit intrakristalliner Korrosion. AISI 316Ti kann aufgrund seines geringen Kohlenstoffgehalts ohne Wärmebehandlung verwendet werden. Die empfohlene Höchsttemperatur dieses Materials beträgt 900 °C.
Der Hauptunterschied zwischen AISI 316L und AISI 316Ti besteht in der Zugabe von Titan mit dem Ziel, das Risiko intrakristalliner Korrosion bei Betriebstemperaturen um 425 °C und 815 °C zu senken.
AISI 321 – 1.4541
AISI 321 hat eine chemische Zusammensetzung von ca. 18 % Chrom und ca. 11 % Nickel. Dieses Material ähnelt AISI 304, jedoch ist AISI 321 titanstabilisiert für intergranuläre Korrosion.
Die maximale Arbeitstemperatur dieses Materials beträgt 870 °C, was deutlich niedriger ist als bei den anderen Mantelmaterialtypen. Dieses Material wird häufig in chemischen Anwendungen und in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt.
AISI 310 – 1.4845
AISI 310 ist ein austenitischer Edelstahl, der typischerweise für Anwendungen bei hohen Temperaturen verwendet wird. Sein hoher Chrom- und Nickelgehalt bietet vergleichbare Korrosionsbeständigkeit wie AISI 304, jedoch überlegene Oxidationsbeständigkeit.
Dieses Material hat eine gute Hitzebeständigkeit und eine maximale Temperatur von 1150 °C.
AISI 304 – 1.4301
AISI 304 ist eines der am häufigsten verwendeten Edelstahlmaterialien. Dieses Material hat aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit und Verformbarkeit vorteilhafte Eigenschaften. Außerdem ist es perfekt schweißbar. Die empfohlene maximale Betriebstemperatur beträgt 900 C.
AISI 304 ist für seine Qualität bekannt. Es besteht zu 18 % aus Chrom und zu 8 % aus Nickel.
Es ist hervorragend korrosionsbeständig und dennoch empfindlich gegenüber Chloriden und Säuren. Durch Glühen des Materials erhöht sich die Verformbarkeit der Legierung und die Härte des Materials wird reduziert, wodurch die Legierung leichter zu verarbeiten ist. Auch die Schweißbarkeit dieses Materials ist gut, und es kann mit allen bekannten Schweißtechniken geschweißt werden.
AISI 446 – 1.4762/1.4749
AISI 446 ist ein hitzebeständiger ferritischer Chrom-Edelstahl und enthält ca. 1,7 % Aluminium. AISI 446 ist auch ein nicht wärmebehandelbarer Edelstahl. Dieser Materialtyp ist sehr gut beständig gegen Korrosion und Oxidation bei hohen Temperaturen und niedrigen Belastungsbedingungen.
Er ist mit den meisten herkömmlichen Schweißverfahren perfekt schweißbar. Dennoch ist es ratsam, Gasschweißen und Autogenschweißen zu vermeiden.
Inconel 600 – 2.4816
Dieses Nickel-Chrom-Material hat eine gute Beständigkeit in Aufkohlungs- und Chloridumgebungen. Die Legierung ist nicht magnetisch und perfekt schweißbar. Dieses Material ist außerdem gut verformbar.
Inconel 600 hat einen Schmelzpunkt von 1400 °C, während das Material bei diesen hohen Temperaturen oxidations- und korrosionsbeständig ist. Dieses Material wurde für kryogenische Temperaturen entwickelt, ansteigend bis zu Temperaturen von über 1000 °C.
Inconel 601 – 2.4851
Diese Legierung ist ein universell einsetzbares Nickel-Chrom-Eisenmaterial. Sie eignet sich für Anwendungen, bei denen Hitze- und Korrosionsbeständigkeit ein Muss sind. Inconel 601 ist besonders gut beständig gegen Hochtemperaturoxidation und wässrige Korrosion. Die Nickel-Chrom- und Aluminium-Gehalte bilden einen schützenden Oxidfilm, der dafür sorgt, dass die Legierung bei längerer Einwirkung hoher Temperaturen nicht spröde wird.
Inconel 601 eignet sich für Ofenarbeiten wie Glühen, Aufkohlen, Nitrieren und andere Wärmevorgänge. Es wird auch in verschiedenen chemischen und petrochemischen Verarbeitungsanlagen eingesetzt. Nicht zuletzt wird dieses Material auch in der Salpetersäureproduktion eingesetzt.
Inconel 601 ist mit allen bekannten kommerziellen Verfahren schweißbar. Die empfohlene Höchsttemperatur beträgt 1200 °C.
Pyrosil® – Legierung TD
Das Material Pyrosil® hat besondere Eigenschaften, die ihm eine ausgezeichnete Oxidations- und Nitrierkorrosionsbeständigkeit verleihen. Pyrosil® ist weniger anfällig für Degradation in Atmosphären auf Kohlenstoffbasis. Diese Legierung hat sich als oxidationsbeständiger erwiesen als nichtrostende Stähle und Legierungen mit höheren Nickelanteilen bei Temperaturen bis 1250 °C. Für Schwefelatmosphären mit Temperaturen von über 500 °C wird Pyrosil® nicht empfohlen.
Das Material Pyrosil® funktioniert gut in industriellen Prozessen wie der chemischen und petrochemischen Verarbeitung. Gleiches gilt für Prozesse in der Stahl-, Keramik- und Automobilindustrie.
Das Material Pyrosil® hat im Vergleich zu AISI 310 und Inconel 600 eine überlegene Oxidationsbeständigkeit. Und eine überlegene Temperaturfestigkeit im Vergleich zu AISI 310s und Inconel 600.
PT10%Rh
Platin-Rhodium-Legierungen werden für Anwendungen bei hohen Temperaturen eingesetzt. Sie sind stärker als reines Platin und gleichzeitig genauso oxidationsbeständig wie reines Platin. Die chemische Zusammensetzung beträgt 90 % Platin und 10 % Rhodium. Der Schmelzpunkt dieser Legierung liegt bei ca. 1850 °C.
Als positiver Schenkel von Thermoelementen werden Legierungen verwendet, die ca. 10 % Rhodium enthalten.
Dieses Material wird auch als Heizelement in Widerstandsöfen verwendet. Darüber hinaus wird es bei der Herstellung von Glas und Katalysatoren für die Automobilindustrie eingesetzt.
Pt20%Rh
Das Hauptmerkmal aller Platin-Rhodium-Legierungskombinationen, die in Thermoelementleitungen verwendet werden, ist, dass die Betriebstemperatur durch den Rhodiumgehalt erhöht wird. Diese Pt20%Rh-Legierung kann unter Oxidationsbedingungen bis 1800 °C verwendet werden. Die Legierung kann kurzzeitig Temperaturen bis 1850 °C ausgesetzt werden. Dieses Material wird in ultravariablen Atmosphären und in der Prozessforschung eingesetzt.
Weitere physikalische Eigenschaften des Platinmantelmaterials können Sie hier nachlesen. (Seite auf Englisch)
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