La imagen del metal que se reblandece y se desploma como cera no describe lo que ocurre. El elemento no se acerca a su punto de fusión ni pierde cohesión: trabaja por debajo de su límite y con tensiones muy inferiores al límite elástico, pero el metal en caliente cede despacio con el tiempo. La consecuencia práctica es que el problema se detecta tarde, cuando la espira ya toca el refractario o la vecina, y entonces se atribuye a la aleación lo que era una cuenta de carga superficial.
El otro origen frecuente es el soporte. Los apoyos cerámicos también fluyen, los ganchos se desplazan y el elemento pierde la sustentación antes de haberse estirado. Distinguir un caso del otro es lo primero que hay que hacer, porque la intervención es distinta.
El termopar mide la atmósfera del horno; el hilo está más caliente, porque tiene que ceder calor hacia la carga y hacia las paredes. Ese salto es del orden de 50–150 °C y no aparece en ninguna placa. Con el margen consumido, el límite de la aleación se alcanza antes de lo que sugiere la lectura del controlador.
| Aleación | ρ20, μΩ·m | Temperatura de servicio, °C |
|---|---|---|
| Cr20Ni35 | 1,04 | 1050 |
| Cr20Ni30 | 1,06 | 1050 |
| Cr15Ni60 | 1,12 | 1150 |
| Cr20Ni80 | 1,09 | 1200 |
| 0Cr25Al5 | 1,40 | 1300 |
La tabla se lee de arriba abajo como una escalera de temperatura, no de calidad. Pasar de Cr20Ni35 a Cr20Ni80 gana 150 °C de límite; pasar a 0Cr25Al5 gana 250 °C, pero cambia la familia de aleación y con ella el comportamiento frente a la atmósfera del horno.
La sustitución no es neutra. Si un elemento calculado para 16,13 Ω con Cr20Ni35 (ρ20 = 1,04 μΩ·m) se rehace con 0Cr25Al5 (1,40 μΩ·m) conservando longitud y sección, la resistencia sube en la proporción 1,40 ÷ 1,04 = 1,35, es decir a unos 21,7 Ω, y la potencia a 220 V cae de 3000 W a unos 2230 W. El horno pierde temperatura y el operario compensa subiendo la consigna, con lo que el elemento vuelve al problema anterior por otra vía.
El orden correcto es: fijar la potencia y la tensión, obtener R = U² ÷ P, elegir la aleación por temperatura y atmósfera, y recalcular longitud y sección con la ρ de esa aleación. Así el cambio de material no altera la potencia entregada.
Estos tres criterios se comprueban en la primera puesta en marcha, con el horno a temperatura y el elemento a régimen. Dejarlos para después de la primera campaña equivale a repetir el ensayo que ya falló.
| Aleación | ρ20, μΩ·m | Temperatura, °C | Cuándo se plantea |
|---|---|---|---|
| Cr20Ni35 | 1,04 | 1050 | Horno de 900–1000 °C con ciclos suaves |
| Cr20Ni80 | 1,09 | 1200 | Cuando se necesita un escalón más de límite |
| 0Cr25Al5 | 1,40 | 1300 | Horno por encima de 1100 °C o atmósfera con azufre |
| 0Cr21Al6Nb | 1,42–1,45 | 1350 | Elementos largos con peso propio importante |
En atmósfera con azufre no se usan Ni-Cr ni NiCrFe: el azufre destruye la capa de Cr2O3 y forma sulfuros de níquel de bajo punto de fusión, y el elemento se pierde en muy pocas campañas.
La oferta se prepara con cuatro datos: aleación, medida, cantidad y lugar de entrega. Respondemos con precio y plazo en un día laborable; cada lote se acompaña del informe de composición química y de control dimensional con el número de colada.
Porque el hilo está 50–150 °C por encima de la atmósfera y porque la fluencia acumula horas. A 1050 °C de superficie, Cr20Ni35 (1,04 μΩ·m) ya trabaja en su límite.
Con la misma geometría, la resistencia sube 1,40 ÷ 1,04 = 1,35 veces; sobre 16,13 Ω se pasa a unos 21,7 Ω y la potencia cae de 3000 W a unos 2230 W a 220 V.
No de forma fiable. Después de mucho tiempo en caliente el material está frágil en frío y se rompe al manipularlo; se sustituye.
Sí: quedan excluidos Ni-Cr y NiCrFe. El azufre degrada la película de óxido de cromo y, con el níquel, da compuestos que funden pronto; se pasa a FeCrAl, 0Cr25Al5 (1,40 μΩ·m, 1300 °C).
Fuentes: GB/T 1234 (aleaciones de calefacción de alta resistividad); ASTM B344; DIN 17470 / 17471; fichas publicadas de fabricante. Las equivalencias de designación son comerciales y no constituyen garantía de intercambiabilidad: la aceptación final se hace contra la composición y la medida acordadas en el pedido.
