Узнать об огнеупорных металлах

Узнать об огнеупорных металлах

Термин «тугоплавкий металл» используется для описания группы металлических элементов, которые имеют исключительно высокие температуры плавления и устойчивы к износу, коррозии и деформации.

Промышленное использование термического тугоплавкого металла чаще всего относится к пяти обычно используемым элементам:

  • Молибден (Mo)
  • Ниобий (Nb)
  • Рений (Re)
  • Тантал (Ta)
  • Вольфрам (W)

Однако более широкие определения включают также менее часто используемые металлы:

  • Хром (Cr)
  • Гафний (Hf)
  • Иридий (Ir)
  • Осмий (Os)
  • Родий (Rh)
  • Рутений (Ru) > Титан (Ti)
  • Ванадий (V)
  • Цирконий (Zr)
  • Характеристики

Отличительной особенностью тугоплавких металлов является их устойчивость к теплу. Пять промышленных тугоплавких металлов имеют температуры плавления свыше 3632 ° F (2000 ° C).

Прочность тугоплавких металлов при высоких температурах в сочетании с их твердостью делает их идеальными для резки и сверления.

Огнеупорные металлы также очень устойчивы к тепловому удару, что означает, что повторное нагревание и охлаждение не будут легко вызывать расширение, напряжение и растрескивание.

Все металлы имеют высокую плотность (они тяжелые), а также хорошие электрические и теплопроводящие свойства.

Другим важным свойством является их устойчивость к ползучести, склонность металлов медленно деформироваться под воздействием стресса.

Благодаря их способности образовывать защитный слой огнеупорные металлы также устойчивы к коррозии, хотя они легко окисляются при высоких температурах.

Огнеупорные металлы и порошковая металлургия

Благодаря высоким температурам плавления и твердости тугоплавкие металлы чаще всего обрабатываются в виде порошка и никогда не изготавливаются путем литья.

Металлические порошки производятся с определенными размерами и формами, затем смешиваются для создания правильной смеси свойств перед прессованием и спеканием.

Спекание включает нагревание металлического порошка (внутри формы) в течение длительного периода времени. При нагревании частицы порошка начинают связываться, образуя твердую деталь.

Спекание может связывать металлы при температурах ниже их температуры плавления, что является значительным преимуществом при работе с тугоплавкими металлами.

Карбидные порошки

Одно из самых ранних применений для многих тугоплавких металлов возникло в начале 20-го века с развитием цементированных карбидов.

Widia

, первый коммерчески доступный карбид вольфрама, был разработан компанией Osram (Германия) и продан в 1926 году. Это привело к дальнейшим испытаниям с использованием твердых и износостойких металлов, что в конечном итоге привело к разработке современных спеченных карбидов , Продукты из карбидных материалов часто получают из смеси различных порошков.Этот процесс смешивания позволяет вводить полезные свойства из разных металлов, тем самым создавая материалы, превосходящие то, что может быть создано отдельным металлом. Например, исходный порошок Widia состоял из 5-15% кобальта.

Примечание. Подробнее о свойствах огнеупорных металлов см. В нижней части страницы

Применения

Сплавы и карбиды на огнеупорных металлах используются практически во всех основных отраслях промышленности, включая электронику, аэрокосмическую промышленность, автомобилестроение, химикаты , горная промышленность, ядерные технологии, металлообработка и протезирование.

Следующий список конечных целей для тугоплавких металлов был составлен Ассоциацией огнеупорных металлов:

Вольфрамовый металл

Лампы накаливания, флуоресцентные и автомобильные лампы

  • Аноды и мишени для рентгеновских трубок > Полупроводниковые опоры
  • Электроды для дуговой сварки инертным газом
  • Канистры высокой емкости
  • Электроды для ксенонов - это лампы
  • Автомобильные системы зажигания
  • Сопла Rocket
  • Электронные лампы-эмиттеры
  • Тигли для обработки урана < Нагревательные элементы и радиационные экраны
  • Элементы легирования в сталях и суперсплавах
  • Армирование в композитах из металлической матрицы
  • Катализаторы в химических и нефтехимических процессах
  • Смазочные материалы
  • Молибден
  • Легирующие добавки в утюгах, сталей, нержавеющих сталей, инструментальных сталей и суперсплавов на основе никеля
  • Шпиндели с прецизионным шлифовальным кругом

Металлизация распылением

  • Литье под давлением
  • Компоненты ракетного и ракетного двигателей
  • Электроды и мешалки в стекле производство
  • Печное отопление элементы, лодки, теплозащитные экраны и глушитель
  • Насосы для очистки цинка, раковины, клапаны, мешалки и термопарные скважины
  • Производство стержня для ядерного реактора
  • Электроды переключения
  • Поддержка и поддержка транзисторов и выпрямителей > Филаменты и опорные провода для автомобильной фары
  • Вакуумные трубчатые геттеры
  • Ракетные юбки, конусы и теплозащитные экраны
  • Ракетные компоненты
  • Сверхпроводники
  • Химическое технологическое оборудование
  • Теплозащитные экраны в высокотемпературном вакууме печи
  • Легирующие добавки в черных сплавах и сверхпроводниках
  • Цементированный карбид вольфрама
  • Цементированный карбид вольфрама
  • Режущие инструменты для металлообработки
  • Ядерное инженерное оборудование

Инструмент для добычи и добычи нефти

  • Формовочные штампы
  • Металлообрабатывающие валки
  • Направляющие резьбы
  • Вольфрам Тяжелый металл
  • Втулки
  • Седла клапанов
  • Лезвия для резки твердых и абразивных материалов

Точки шариковой ручки

  • Пилы и сверла для масонства
  • Тяжелый металл
  • Радиационные экраны
  • Противовес s
  • Противовесы с автоподзаводом
  • Механизмы балансировки аэрофотосъемки
  • Весы для весов лопастей вертолета
  • Весовые вкладыши золотого клуба
  • Червячные тела
  • Предохранители вооружения
  • Затухание вибрации
  • Военные Орднанс
  • Пеллеты из дробовика
  • Тантал
  • Электролитические конденсаторы
  • Теплообменники
  • Байонетные нагреватели

Термометрические скважины

  • Вакуумные трубчатые нити
  • Химическое технологическое оборудование
  • Компоненты высокотемпературных печей
  • Тигли для обработки расплавленного металла и сплавов
  • Режущие инструменты
  • Компоненты аэрокосмического двигателя
  • Хирургические имплантаты
  • Приспособление для сплавов в суперсплавах
  • Физические свойства огнеупорных металлов
  • Тип
  • Единица < Mo
  • Ta

Nb

W Rh Zr Типичная коммерческая чистота 99.95% 99. 9% 99. 9%
99. 95% 99. 0% 99. 0% Плотность см / см 10. 22 16. 6 8. 57
19. 3 21. 03 6. 53 фунтов / дюйм 2 0. 369 0. 60
0. 310 0. 697 0. 760 0. 236 Точка плавления Celcius 2623 3017 2477
3422 3180 1852 ° F 4753. 4 5463 5463
6191. 6 5756 3370 Точка кипения Celcius 4612 5425 4744
5644 5627 4377 ° F 8355 9797 8571
10, 211 10, 160. 6 7911 Типичная твердость DPH (vickers) 230 200 130
310 - 150 Теплопроводность (при 20 ° C) кал / см 2 / см ° C / с -
0. 13 0. 126 0. 397 0. 17 - Коэффициент теплового расширения ° C x 10 -6 4. 9 6. 5
7. 1 4. 3 6. 6 - Электросопротивление Micro-omm-cm 5. 7 13. 5 14. 1
5. 5 19. 1 40 Электропроводность % IACS 34 13. 9 13. 2
31 9. 3 - Прочность на растяжение (KSI) Окружающая среда 120-200 35-70 30-50
100-500 200 - - 500 ° С 35-85 25-45 20-40
100-300 134 - 1000 ° C 20-30 13-17 5-15
50-75 68 - Минимальное удлинение (1 дюйм манометр) Окружающая среда < 45 27 15 59
67 - Модуль упругости 500 ° C 41 25 13 > 55 55
1000 ° С 39 22 11. 5 50 -
- Источник: // www. edfagan. ком