Obțineți definiția și aflați ce elemente se referă termenul
Termenul "metal refractar" este utilizat pentru a descrie un grup de elemente metalice care au puncte de topire deosebit de ridicate și sunt rezistente la uzură, coroziune și deformare.
Utilizările industriale ale termenului metal refractar se referă cel mai des la cinci elemente utilizate în mod obișnuit:
Cu toate acestea, definițiile mai largi au inclus și metalele mai puțin frecvent utilizate:
- Cromul (Cr)
- Hafniu (Hf)
- Iridium (Ir)
- Osmium (Os)
- Rhodiu (Rh)
- Ruthenium (Ru)
- Titan (Ti)
- Vanadiu (V)
- Zirconiu (Zr)
Caracteristicile
Caracteristica de identificare a metalelor refractare este rezistența lor la căldură. Cele cinci metale refractare industriale au toate caracteristicile de topire care depășesc 3632 ° F (2000 ° C).
Rezistența metalelor refractare la temperaturi ridicate, în combinație cu duritatea lor, le face ideale pentru tăierea și forarea uneltelor.
Metalele refractare sunt, de asemenea, foarte rezistente la șocul termic, ceea ce înseamnă că încălzirea și răcirea repetate nu vor provoca cu ușurință dilatare, stres și crăpare.
Metalele au densități mari (grele), precum și proprietăți bune de conducere electrică și termică.
O altă proprietate importantă este rezistența lor la fluaj, tendința metalelor de a se deforma lent sub influența stresului.
Datorită capacității lor de a forma un strat protector, metalele refractare sunt, de asemenea, rezistente la coroziune, deși ele se oxidează ușor la temperaturi ridicate.
Metale refractare și metalurgie pulbere
Datorită punctelor lor ridicate de topire și a durității, metalele refractare sunt cel mai adesea prelucrate sub formă de pulbere și nu sunt fabricate niciodată prin turnare.
Pulberile metalice sunt fabricate la dimensiuni și forme specifice, apoi amestecate pentru a crea un amestec potrivit de proprietăți, înainte de compactare și sinterizare.
Sinterizarea implică încălzirea pulberii metalice (într-o matriță) pentru o perioadă lungă de timp. Sub căldură, particulele de pulbere încep să se lege, formând o piesă solidă.
Sinterizarea poate lega metalele la temperaturi mai mici decât punctul lor de topire, un avantaj semnificativ atunci când se lucrează cu metalele refractare.
Pulberi de carbură
Una dintre cele mai vechi utilizări pentru multe metale refractare a apărut la începutul secolului XX, odată cu dezvoltarea carburilor cimentate.
Widia , primul carbură de tungsten disponibilă în comerț, a fost dezvoltată de Osram Company (Germania) și comercializată în 1926. Aceasta a dus la testarea ulterioară a metalelor rezistente la uzură și rezistență la uzură, conducând în cele din urmă la dezvoltarea unor carburi sinterizate moderne.
Produsele din materiale de carbură beneficiază adesea de amestecuri de pulberi diferite. Acest proces de amestecare permite introducerea de proprietăți benefice din diferite metale, producând astfel materiale superioare celor ce ar putea fi create de un metal individual. De exemplu, pulberea inițială Widia a fost compusă din 5-15% cobalt.
Notă: vedeți mai multe despre proprietățile metalului refractar din tabelul din partea de jos a paginii
Aplicații
Oțelurile și carburile metalice refractare sunt utilizate în aproape toate industriile majore, inclusiv electronică, aerospațială, automobile, chimică, minerit, tehnologie nucleară, prelucrarea metalelor și proteze.
Următoarea listă de utilizări finale pentru metalele refractare a fost elaborată de Asociația metalelor refractare:
Tungsten Metal
- Fibrele incandescente, fluorescente și de automobile
- Anozi și ținte pentru tuburile cu raze X
- Suportul pentru semiconductori
- Electrozi pentru sudare cu arc inert cu gaz
- Catozi de mare capacitate
- Electrozii pentru xenon sunt lămpi
- Sisteme de aprindere auto
- Duze rachete
- Emițătoare electronice de tuburi
- Creuzete de prelucrare a uraniului
- Elemente de încălzire și scuturi de radiație
- Elemente de aliere în oțeluri și superaliaje
- Armare în compozite metalice-matrice
- Catalizatori în procesele chimice și petrochimice
- lubrifianţi
molibden
- Aliaje adiționale în fiare, oțeluri, oțeluri inoxidabile, oțeluri de scule și superaliaje de nichel
- Foarfece de tăiere de înaltă precizie
- Spray metalizarea
- Die-casting moare
- Componente pentru rachete și rachete
- Electrozi și tije de agitare în fabricarea sticlei
- Elemente de încălzire a cuptorului electric, bărci, scuturi termice și căptușeală pentru toba
- Pompe de rafinare a zincului, spălătorii, supape, agitatoare și sonde termocuplu
- Producerea tijei de control al reactorului nuclear
- Electrozi comutați
- Suport și suport pentru tranzistori și redresoare
- Filamente și fire de sprijin pentru farurile de automobile
- Tuburi cu vid
- Praguri de rachete, conuri și scuturi de căldură
- Componente pentru rachete
- supraconductori
- Echipamente chimice de procesare
- Aparate de încălzire în cuptoare de vid în condiții de temperatură înaltă
- Aliaje adiționale în aliaje feroase și supraconductoare
Cărbune de tungsten cimentat
- Cărbune de tungsten cimentat
- Instrumente de taiere pentru prelucrarea metalelor
- Echipamente de inginerie nucleară
- Utilaje și unelte de forare a petrolului
- Formarea moare
- Forme de formare a metalelor
- Ghidaje pentru filete
Tungsten Heavy Metal
- Bucșe
- Scaune cu valve
- Lame pentru tăierea materialelor dure și abrazive
- Puncte pentru pixuri
- Ferestrău și burghiu pentru zidărie
- Metal greu
- Radiații scuturi
- Contragreutăți pentru aeronave
- Contragreutăți pentru ceasuri cu auto-înfășurare
- Mecanisme de echilibrare a camerelor mecanice
- Greutăți pentru balanța rotorului elicopterului
- Seturi de greutate pentru cluburile de aur
- Corpuri darts
- Siguranțe de armament
- Amortizarea vibrațiilor
- Comandamentul militar
- Pelete de pușcă
Tantal
- Condensatoare electrolitice
- Schimbătoare de căldură
- Incalzitoare bayonet
- Termometre
- Vacuum tubular filamente
- Echipamente chimice de procesare
- Componente de cuptoare cu temperatură ridicată
- Creuzete pentru manipularea metalelor topite și a aliajelor
- Instrumente de taiere
- Componentele motoarelor aerospațiale
- Implanturi chirurgicale
- Aliaj de aditiv în superaliaje
Proprietățile fizice ale metalelor refractare
| Tip | Unitate | Mo | Ta | Nb | W | Rh | Zr |
| Puritatea comercială tipică | 99,95% | 99,9% | 99,9% | 99,95% | 99,0% | 99,0% | |
| Densitate | 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 | |
| Punct de topire | Benzoat | 2623 | 3017 | 2477 | 3422 | 3180 | 1852 |
| ° F | 4753.4 | 5463 | 5463 | 6191.6 | 5756 | 3370 | |
| Punct de fierbere | Benzoat | 4612 | 5425 | 4744 | 5644 | 5627 | 4377 |
| ° F | 8355 | 9797 | 8571 | 10211 | 10,160.6 | 7911 | |
| Duritate tipică | VAT (vickers) | 230 | 200 | 130 | 310 | - | 150 |
| Conductivitate termică (@ 20 ° C) | cal / cm2 / cm ° C / sec | - | 0,13 | 0,126 | 0.397 | 0,17 | - |
| Coeficient de expansiune termică | ° C x 10-6 | 4.9 | 6.5 | 7.1 | 4.3 | 6.6 | - |
| Rezistență electrică | Micro-ohm-cm | 5.7 | 13.5 | 14.1 | 5.5 | 19.1 | 40 |
| Conductivitate electrică | % IACS | 34 | 13.9 | 13.2 | 31 | 9.3 | - |
| Rezistența la întindere (KSI) | Înconjurător | 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 | - | |
| Elongație minimă (gabaritul de 1 inch) | Înconjurător | 45 | 27 | 15 | 59 | 67 | - |
| Modul de elasticitate | 500 ° C | 41 | 25 | 13 | 55 | 55 | |
| 1000 ° C | 39 | 22 | 11.5 | 50 | - | - |
Sursa: http://www.edfagan.com