獲取定義並找出術語所指的元素
術語“難熔金屬”用於描述具有特別高的熔點並且耐磨損, 耐腐蝕和變形的一組金屬元素。
術語難熔金屬的工業用途通常指五種常用元素:
然而,更廣泛的定義還包括不常用的金屬:
特點
難熔金屬的識別特徵是它們的耐熱性。 五種工業難熔金屬都具有超過3632°F(2000°C)的熔點。
難熔金屬在高溫下的強度,結合其硬度,使其成為切割和鑽孔工具的理想選擇。
難熔金屬也非常耐熱衝擊,這意味著反復加熱和冷卻不容易引起膨脹,應力和開裂。
這些金屬都具有高密度(它們很重)以及良好的導電和導熱性能。
另一個重要的特性是它們的抗蠕變性,金屬在應力影響下緩慢變形的趨勢。
由於它們形成保護層的能力,難熔金屬也耐腐蝕,儘管它們在高溫下容易氧化。
耐火金屬和粉末冶金
由於它們的熔點和硬度高,難熔金屬通常以粉末形式加工並且絕不會通過鑄造製造。
金屬粉末被製造成特定尺寸和形式,然後在被壓實和燒結之前被混合以產生正確的性能混合物。
燒結包括長時間加熱金屬粉末(在模具內)。 在加熱下,粉末顆粒開始結合,形成固體片。
燒結可以在低於其熔點的溫度下鍵合金屬,這是使用難熔金屬時的顯著優勢。
硬質合金粉末
許多難熔金屬最早的用途之一是在20世紀初隨著硬質合金的發展而出現。
Widia是第一款商用碳化鎢,由歐司朗公司(德國)開發並於1926年上市銷售。這導致進一步測試具有相似硬度和耐磨性的金屬,最終導致現代燒結碳化物的發展。
碳化物材料的產品通常受益於不同粉末的混合物。 這種混合過程允許從不同金屬中引入有益特性,從而產生優於單個金屬可能產生的材料。 例如,原始的維迪亞粉末由5-15%的鈷組成。
注意:請參閱頁面底部表格中關於難熔金屬特性的更多信息
應用
幾乎所有主要行業都使用耐火金屬基合金和碳化物,包括電子,航空航天,汽車,化工,採礦,核技術,金屬加工和假肢。
難熔金屬協會編制了以下耐火金屬最終用途清單:
鎢金屬
- 白熾燈,熒光燈和汽車燈絲
- X射線管的陽極和靶材
- 半導體支持
- 用於惰性氣體電弧焊接的電極
- 高容量陰極
- 氙電極是燈
- 汽車點火系統
- 火箭噴嘴
- 電子管發射器
- 鈾加工坩堝
- 加熱元件和輻射屏蔽
- 鋼和高溫合金中的合金元素
- 金屬基複合材料中的增強
- 化學和石油化工過程中的催化劑
- 潤滑油
鉬
- 合金添加劑可用於鐵,鋼,不銹鋼,工具鋼和鎳基高溫合金
- 高精度砂輪主軸
- 噴塗金屬化
- 壓鑄模具
- 導彈和火箭發動機組件
- 玻璃製造中的電極和攪拌棒
- 電爐加熱元件,船,隔熱罩和消聲器襯板
- 鋅精煉泵,流槽,閥門,攪拌器和熱電偶井
- 核反應堆控制棒生產
- 開關電極
- 支持和支持晶體管和整流器
- 汽車大燈的燈絲和支撐線
- 真空管吸氣劑
- 火箭裙,錐體和隔熱罩
- 導彈組件
- 超導體
- 化學工藝設備
- 高溫真空爐中的隔熱罩
- 鐵合金和超導體中的合金添加劑
硬質合金
- 硬質合金
- 金屬切削刀具
- 核工程設備
- 採礦和石油鑽井工具
- 形成死亡
- 金屬成型輥
- 線程指南
鎢重金屬
- 襯套
- 閥座
- 用於切割堅硬和磨蝕性材料的刀片
- 圓珠筆筆尖
- 砌體鋸和演習
- 重金屬
- 輻射屏蔽
- 飛機配重
- 自動上鍊手錶配重
- 航拍照相機平衡機制
- 直升機轉子葉片的平衡重量
- 黃金俱樂部重量插入
- 飛鏢機構
- 武器保險絲
- 減振
- 軍事彈藥
- 散彈丸
鉭
- 電解電容器
- 熱交換器
- 刺刀加熱器
- 溫度計井
- 真空管細絲
- 化學工藝設備
- 高溫爐組件
- 用於處理熔融金屬和合金的坩堝
- 切割工具
- 航空航天發動機部件
- 外科植入物
- 高溫合金中的合金添加劑
難熔金屬的物理性質
| 類型 | 單元 | 莫 | 鉭 | 鈮 | w ^ | 銠 | 鋯 |
| 典型的商業純度 | 99.95% | 99.9% | 99.9% | 99.95% | 99.0% | 99.0% | |
| 密度 | 厘米/立方厘米 | 10.22 | 16.6 | 8.57 | 19.3 | 21.03 | 6.53 |
| 磅/英寸2 | 0.369 | 0.60 | 0.310 | 0.697 | 0.760 | 0.236 | |
| 熔點 | 攝氏度 | 2623 | 3017 | 2477 | 3422 | 3180 | 1852年 |
| F | 4753.4 | 5463 | 5463 | 6191.6 | 5756 | 3370 | |
| 沸點 | 攝氏度 | 4612 | 5425 | 4744 | 5644 | 5627 | 4377 |
| F | 8355 | 9797 | 8571 | 10211 | 10,160.6 | 7911 | |
| 典型的硬度 | DPH(維克斯) | 230 | 200 | 130 | 310 | - | 150 |
| 導熱係數(@ 20°C) | cal / cm 2 / cm℃/ sec | - | 0.13 | 0.126 | 0.397 | 0.17 | - |
| 熱膨脹係數 | °C×10 -6 | 4.9 | 6.5 | 7.1 | 4.3 | 6.6 | - |
| 電阻率 | 微歐厘米 | 5.7 | 13.5 | 14.1 | 5.5 | 19.1 | 40 |
| 電導率 | %IACS | 34 | 13.9 | 13.2 | 31 | 9.3 | - |
| 抗拉強度(KSI) | 周圍 | 120-200 | 35-70 | 30-50 | 100-500 | 200 | - |
| 500℃ | 35-85 | 25-45 | 20-40 | 100-300 | 134 | - | |
| 1000℃ | 20-30 | 13-17 | 5-15 | 50-75 | 68 | - | |
| 最小伸長率(1英寸標準) | 周圍 | 45 | 27 | 15 | 59 | 67 | - |
| 彈性模量 | 500℃ | 41 | 25 | 13 | 55 | 55 | |
| 1000℃ | 39 | 22 | 11.5 | 50 | - | - |
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