Dobijte definiciju i otkrijte koji elementi se odnosi na izraz
Termin "vatrostalni metal" se koristi za opis grupe metalnih elemenata koji imaju izuzetno visoke tačke topljenja i otporni su na habanje, koroziju i deformaciju.
Industrijske upotrebe termina vatrostalnog metala najčešće se odnose na pet najčešće korišćenih elemenata:
Međutim, šire definicije su uključivale i manje obično korištene metale:
- Hrom (Cr)
- Hafnium (Hf)
- Iridium (Ir)
- Osmijum (Os)
- Rodijum (Rh)
- Rutenijum (Ru)
- Titanijum (Ti)
- Vanadijum (V)
- Cirkonijum (Zr)
Karakteristike
Identifikaciona karakteristika vatrostalnih metala je njihova otpornost na toplotu. Pet industrijskih vatrostalnih metala ima sve tačke topljenja iznad 3632 ° F (2000 ° C).
Čvrstoća vatrostalnih metala na visokim temperaturama, u kombinaciji sa njihovom tvrdoćom, čini ih idealnim za alate za sečenje i bušenje.
Vatrostalni metali su takođe vrlo otporni na termalni šok, što znači da ponovljeno grejanje i hlađenje neće lako prouzrokovati ekspanziju, stres i pucanje.
Svi metali imaju visoku gustinu (oni su teški), kao i dobra svojstva električne i toplotne provodljivosti.
Još jedna važna osobina je njihova otpornost na kretanje, tendencija metala da se polako deformiraju pod uticajem stresa.
Zahvaljujući svojoj sposobnosti da formiraju zaštitni sloj, vatrostalni metali su takođe otporni na koroziju, iako se lako oksidiraju na visokim temperaturama.
Vatrostalne metale i metalurgija praha
Zbog svojih visokih tačaka topljenja i tvrdoće, vatrostalni metali najčešće se obrađuju u obliku praha i nikad nisu izrađeni od livenja.
Metalni prah se proizvodi do određenih veličina i oblika, a zatim se meša da stvori pravu mešavinu svojstava, pre nego što se sabije i sinterira.
Sinterovanje podrazumeva zagrevanje metalnog praha (unutar kalupa) duže vreme. Pod vrućinom, čestice praha počinju da se vezuju, čineći čvrst komad.
Sinterovanje može vezati metale na temperaturama nižim od njihove tačke topljenja, značajnu prednost pri radu sa vatrostalnim metalima.
Karbidni prah
Jedna od najranijih upotreba za mnoge vatrostalne metale nastala je početkom 20. veka razvojem cementisanih karbida.
Widia , prvi komercijalno dostupni volfram karbid, razvio je preduzeće Osram (Njemačka) i prodato je 1926. godine. Ovo je dovelo do daljeg testiranja sa sličnim tvrdim i habajućim metalima, što je dovelo do razvoja savremenih sinterovanih karbida.
Proizvodi karbidnih materijala često imaju koristi od mešavina različitih praškova. Ovaj proces mešanja omogućava uvođenje korisnih svojstava iz različitih metala, čime se proizvodi materijali superiorniji od onoga što bi moglo da stvori pojedinačni metal. Na primer, originalni Widia prah se sastojao od 5-15% kobalta.
Napomena: Pogledajte više o svojstvima vatrostalnih metala u tabeli na dnu stranice
Aplikacije
Vatrostalne legure na bazi metala i karbidi se koriste u gotovo svim glavnim industrijama, uključujući elektroniku, vazduhoplovstvo, automobilsku industriju, hemikalije, rudarstvo, nuklearnu tehnologiju, preradu metala i protetiku.
Sljedeća lista krajnjih upotreba vatrostalnih metala sastavljena je od strane Udruženja vatrostalnih metala:
Volfram metal
- Žareće, fluorescentne, i filamentne žarulje automobila
- Anode i mete za rendgenske cevi
- Poluprovodničke podrške
- Elektrode za varenje zavarivanje inertnim gasom
- Katode velikog kapaciteta
- Elektrode za ksenon su lampe
- Automobilski sistemi paljenja
- Raketne mlaznice
- Elektronski emiteri cevi
- Praljiva za preradu urana
- Grejni elementi i zaštitni zidovi
- Legirani elementi u čeliku i superzvukom
- Ojačanje u metal-matričnim kompozitima
- Katalizatori u hemijskim i petrohemijskim procesima
- Maziva
Molibden
- Legura dodaci u pegle, čelika, nerđajućih čelika, čeličnih alata i superzvuka na bazi nikla
- Visoko precizne vreteno točkova
- Spray metallizing
- Umrijeti umiru
- Komponente raketnih i raketnih motora
- Elektrode i mešalice u proizvodnji stakla
- Elementi grijanja električnih peći, čamci, zaštitne vatre i prigušivači
- Pumpe za prečišćavanje cinka, grejalice, ventili, mešalice i termoelektrane
- Proizvodnja štapa za nuklearni reaktor
- Prekidač elektrode
- Podržava i podržava tranzistore i ispravljače
- Žljebovi i žice za podršku za automobilske pozicije
- Vakuumske cijevi
- Raketne suknje, kostimi i toplotni štitovi
- Komponente rakete
- Superprevodnici
- Oprema za hemijski proces
- Toplotni štitovi u visokotemperaturnim vakumskim pećima
- Legirani dodatci u željeznim legurama i superprevodnicima
Cementirani volframov karbid
- Cementirani volframov karbid
- Alati za sečenje za obradu metala
- Oprema za nuklearni inženjering
- Rudarski alati za bušenje ulja
- Formiranje umre
- Rolne za oblikovanje metala
- Vodiči navoja
Volfram Heavy Metal
- Bushings
- Sedišta ventila
- Noževi za sečenje tvrdih i abrazivnih materijala
- Bodovi za olovku loptice
- Zidarske testere i bušilice
- Teški metal
- Radijacijski štitovi
- Kontragute vazduhoplova
- Samonastavljive kontravaze gledanja
- Mehanizmi balansiranja vazdušnih kamera
- Težine balansa lopatice rotora helikoptera
- Zlato klupske težine
- Pikado tela
- Osigurači oružja
- Dušenje vibracija
- Vojni Orden
- Granat pelet
Tantal
- Elektrolitički kondenzatori
- Izmenjivači toplote
- Bajonetni grijači
- Termometri
- Vakumske cevne filamente
- Oprema za hemijski proces
- Komore visokih temperatura peći
- Kalcije za rukovanje staljenim metalima i legurama
- Alati za sečenje
- Komponente aerospace motora
- Hirurški implanti
- Legirani aditivi u superzvukom
Fizičke osobine vatrostalnih metala
| Tip | Jedinica | Mo | Ta | Nb | W | Rh | Zr |
| Tipična komercijalna čistoća | 99.95% | 99.9% | 99.9% | 99.95% | 99,0% | 99,0% | |
| Gustina | cm / cc | 10.22 | 16.6 | 8.57 | 19.3 | 21.03 | 6.53 |
| lbs / in 2 | 0.369 | 0.60 | 0.310 | 0.697 | 0.760 | 0.236 | |
| Tačka topljenja | Celcius | 2623 | 3017 | 2477 | 3422 | 3180 | 1852 |
| ° F | 4753.4 | 5463 | 5463 | 6191.6 | 5756 | 3370 | |
| Tačka ključanja | Celcius | 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 provodljivost (@ 20 ° C) | cal / cm 2 / cm ° C / sec | - | 0.13 | 0.126 | 0.397 | 0.17 | - |
| Koeficijent termičkog proširenja | ° C x 10 -6 | 4.9 | 6.5 | 7.1 | 4.3 | 6.6 | - |
| Električna otpornost | Mikro-ohm-cm | 5.7 | 13.5 | 14.1 | 5.5 | 19.1 | 40 |
| Električna provodljivost | % IACS | 34 | 13.9 | 13.2 | 31 | 9.3 | - |
| Zatezna čvrstoća (KSI) | Ambient | 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 | - | |
| Minimalno izduženje (1 inčni prečnik) | Ambient | 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