Nabavite definiciju i saznajte koji se elementi odnose na pojam
Pojam "vatrostalni metal" koristi se za opisivanje skupine metalnih elemenata koji imaju izuzetno visoke točke taljenja i otporne su na habanje, koroziju i deformaciju.
Industrijska upotreba termina vatrostalni metal najčešće se odnosi na pet uobičajenih elemenata:
Međutim, šire definicije također uključuju manje uobičajene metale:
- Krom (Cr)
- Hafnium (Hf)
- Iridij (Ir)
- Osmij (Os)
- Rhodium (Rh)
- Rutenij (Ru)
- Titan (Ti)
- Vanadij (V)
- Cirkonijev (Zr)
Karakteristike
Obilježja vatrostalnih metala su njihova otpornost na toplinu. Pet industrijskih vatrostalnih metala imaju sve točke taljenja iznad 2000 ° C (3632 ° F).
Snaga vatrostalnih metala pri visokim temperaturama, u kombinaciji s njihovom tvrdoćom, čini ih idealnim za alate za rezanje i bušenje.
Vatrostalni metali su također vrlo otporni na toplinsku šok, što znači da opetovano zagrijavanje i hlađenje neće lako uzrokovati ekspanziju, stres i pucanje.
Svi metali imaju visoku gustoću (teški su), kao i dobre električne i toplinske značajke.
Druga važna svojstva su njihova otpornost na puzanje, tendencija da se metali polako deformiraju pod utjecajem stresa.
Zbog njihove sposobnosti da formiraju zaštitni sloj, vatrostalni metali su također otporni na koroziju, iako se lako oksidiraju pri visokim temperaturama.
Vatrostalni metali i metalurgija u prahu
Zbog svojih visokih tališta i tvrdoće, vatrostalni metali se najčešće obrađuju u obliku praha i nikada se ne izrađuju lijevanjem.
Metalni prašci su proizvedeni u određene veličine i oblike, zatim pomiješani da bi stvorili pravu mješavinu svojstava prije nego što se kompaktirate i sinteriraju.
Sinteriranje uključuje zagrijavanje metalnog praha (unutar kalupa) dugo vremena. Pod toplinom, čestice praha počnu se vezati, stvarajući čvrsti komad.
Sinteriranje može vezati metale pri temperaturama nižim od točke taljenja, što je značajna prednost pri radu s vatrostalnim metalima.
Karbidni prašci
Jedna od najranijih primjena za mnoge vatrostalne metale nastala je početkom 20. stoljeća s razvojem cementiranih karbida.
Widia , prvi komercijalno dostupni volfram karbid, razvijen je od Osram Company (Njemačka) i stavljen na tržište 1926. To je dovelo do daljnjeg testiranja s sličnim tvrdim i trošnim metalima, što je dovelo do razvoja suvremenih sinteriranih karbida.
Proizvodi karbidnih materijala često imaju koristi od mješavina različitih prašaka. Taj postupak miješanja omogućava uvođenje korisnih svojstava iz različitih metala, čime se dobiva materijal superioran onome što bi mogao stvoriti pojedinačni metal. Na primjer, izvorni prašak Widia sastojao se od 5-15% kobalta.
Napomena: Vidi više o svojstvima vatrostalnog metala u tablici pri dnu stranice
Prijave
U gotovo svim većim industrijama, uključujući elektroniku, zrakoplovnu industriju, automobilsku industriju, kemikalije, rudarstvo, nuklearnu tehnologiju, metalnu obradu i protetiku, koriste se legure i karbidi na vatrostalnoj bazi.
Sljedeći popis krajnjih namjena za vatrostalne metale sastavio je Udruženje vatrostalnih metala:
Volfram metal
- Žarulje sa žarnom niti, fluorescentne svjetiljke i automobilske svjetiljke
- Anode i ciljevi za rendgenske cijevi
- Poluvodički podržava
- Elektrode za inertno plinsko zavarivanje
- Katode velike snage
- Elektrode za ksenon su svjetiljke
- Sustavi paljenja automobila
- Rocket mlaznice
- Elektronski cijevni emiteri
- Uređaji za obradu urana
- Elementi grijanja i štitnici zračenja
- Spajanje elemenata u čelicima i superalozima
- Pojačanje u metal-matričnim kompozitima
- Katalizatori u kemijskim i petrokemijskim procesima
- maziva
Molibden
- Alloying additions u željeza, čelika, nehrđajućih čelika, alata čelika i nikal-base superlegure
- Vretena za kotače velike preciznosti
- Sprej metaliziranje
- Die-casting umre
- Komponente rakete i raketnog motora
- Elektrode i šipke za miješanje u proizvodnji stakla
- Grijaći elementi od električnih peći, čamci, štitnici za toplinu i prigušivač
- Pumpe za preradu cinka, praonice, ventili, mješalice i termoelementne bunare
- Proizvodnja kontrolne šipke nuklearne reaktora
- Uključite elektrode
- Podrška i podrška za tranzistore i ispravljače
- Filamenti i potpornje žice za svjetla automobila
- Vakuumske cijevi
- Rakete suknje, češeri i štitnici od topline
- Komponente za rakete
- Supervodiči
- Kemijska procesna oprema
- Toplinske štitove u visokotemperaturnim vakuumskim pećima
- Alloying aditiva u obojenim legurama i supravodičima
Cementirani volfram karbid
- Cementirani volfram karbid
- Rezni alati za obradu metala
- Nuklearna tehnika
- Alati za bušenje i bušenje ulja
- Oblikovanje umre
- Valjci za formiranje metala
- Vodilica niti
Tungsten Heavy Metal
- Provodni izolatori
- Sjedala ventila
- Ljestve za rezanje tvrdih i abrazivnih materijala
- Točke olovke s loptama
- Zidarski pile i bušilice
- Teški metal
- Štitnici od zračenja
- Kontrabina zrakoplova
- Kontrolne pile s automatskim navijanjem
- Mehanizmi za balansiranje zračnih kamera
- Težine ravnoteže oštrice rotora helikoptera
- Ulaznice za zlato
- Dart tijela
- Osigurači naoružanja
- Prigušenje vibracija
- Vojna ordinacija
- Kuglice s puškom
Tantal
- Elektrolitički kondenzatori
- Izmjenjivači topline
- Grijači od bajoneta
- Toplinske bunare
- Vojna vlakna
- Kemijska procesna oprema
- Komponente visokih temperatura peći
- Isječci za rukovanje rastopljenim metalima i legurama
- Alati za rezanje
- Komponente motora zrakoplovstva
- Kirurški implantati
- Aluminijski aditiv u superalternama
Fizikalna svojstva vatrostalnih metala
| Tip | Jedinica | Mo | tantal | nb | W | Rh | Zr |
| Tipična komercijalna čistoća | 99,95% | 99,9% | 99,9% | 99,95% | 99,0% | 99,0% | |
| Gustoća | cm / cc | 10.22 | 16.6 | 8.57 | 19.3 | 21.03 | 6.53 |
| lbs / u 2 | 0,369 | 0.60 | 0.310 | 0,697 | 0.760 | 0,236 | |
| Talište | Celziusa | 2623 | 3017 | 2477 | 3422 | 3180 | 1852 |
| ° F | 4753,4 | 5463 | 5463 | 6191,6 | 5756 | 3370 | |
| Vrelište | Celziusa | 4612 | 5425 | 4744 | 5644 | 5627 | 4377 |
| ° F | 8355 | 9797 | 8571 | 10.211 | 10,160.6 | 7911 | |
| Tipična tvrdoća | DPH (vickers) | 230 | 200 | 130 | 310 | - | 150 |
| Termička vodljivost (@ 20 ° C) | cm / cm2 / cm ° C / s | - | 0.13 | 0,126 | 0.397 | 0.17 | - |
| Koeficijent toplinske ekspanzije | ° C x 10 -6 | 4.9 | 6.5 | 7.1 | 4.3 | 6.6 | - |
| Električna otpornost | Mikro-om cm | 5.7 | 13.5 | 14.1 | 5.5 | 19.1 | 40 |
| Električna provodljivost | % IACS | 34 | 13.9 | 13.2 | 31 | 9.3 | - |
| Vlačna čvrstoća (KSI) | Ambijentalni | 120-200 | 35-70 | 30-50 | 100-500 | 200 | - |
| 500 ° C | 35-85 | 25-45 | 20-40 | 100-300 | 134 | - | |
| 1000 ° C | 20-30 | 13-17 | 5-15 | 50-75 | 68 | - | |
| Minimalni izdanak (1 inčni mjerač) | Ambijentalni | 45 | 27 | 15 | 59 | 67 | - |
| Modul elastičnosti | 500 ° C | 41 | 25 | 13 | 55 | 55 | |
| 1000 ° C | 39 | 22 | 11.5 | 50 | - | - |
Izvor: http://www.edfagan.com