2024/06/28
Beste metalen voor hoge temperatuurtoepassingen
Als u speciale metalen onderdelen nodig heeft die bij hoge temperaturen kunnen werken, moet u weten dat bepaalde metalen bijzonder geschikt zijn voor uw behoeften.Dergelijke legeringen zijn sterk en kruipbestendig bij hoge temperaturenDe warmtebestendige eigenschappen van metaallegeringen zijn een direct gevolg van warmtebehandeling.met een vermogen van meer dan 50 W,.
Twee factoren zorgen ervoor dat metalen legeringen met hoge weerstand zulke hoge temperaturen kunnen doorstaan: de structuur van de legeringen (componenten) en de bindingen tussen de atomen.We presenteren zes van de beste hoogtemperatuurmetalen.Met deze informatie kunt u beter bepalen welk van deze hittebestendige metalen geschikt is voor uw oplossing.
Titanium
Met een smeltpunt van 1668°C (3034°F), het is een zeer sterk, lichtgewicht, hittebestendig en corrosiebestendig metaal.Titanium's smeltpunt is mogelijk niet het hoogste onder warmtebestendige legeringenHoewel het als een zeldzaam metaal wordt beschouwd, wordt het momenteel gebruikt als standaardmateriaal voor productie en engineering in veel industriële en consumententoepassingen.Titanium wordt doorgaans met behulp van het Kroll-proces geproduceerd, waarbij titaniumdioxide wordt blootgesteld aan chloorgas om titaniumtetrachloride te produceren, dat vervolgens wordt gereageerd met magnesium om overgebleven chloor te verwijderen.Titanium wordt vaak beschreven als "spoesig" vanwege de poreuze gaten die tijdens de vorming in zijn structuur ontstaanDit metaal heeft vele gunstige technische eigenschappen, waarvan de meest voorkomende zijn: hittebestendigheid, hoge sterkte, corrosiebestendigheid, lage dichtheid, lichtgewicht, stijfheid en taaiheid.Een andere opmerkelijke eigenschap is het vermogen om met andere legeringen te mengenDoor zijn uitstekende structurele integriteit, is het een zeer sterk en krachtig product, met een extra laag treksterkte, hittebestendigheid en taaiheid.Titanium wordt gebruikt voor hoogwaardige toepassingen zoals autoonderdelen (kleppen), klepveren, retentieresten, verbindingsstaven), luchtvaartcomponenten (lichamen, bevestigingsmiddelen, landingsgestel), constructies (dakmaterialen, buitematerialen), sportapparatuur (golfclubs,tennisrackets, fietsen), offshore-boorwerkzaamheden (zeebronen, palenkappen), medische hulpmiddelen (kunstbotten, pacemakers, chirurgische instrumenten) en de algemene industrie (raffinaderijen, ontziltingsplanten).Omdat titanium hoge temperaturen kan weerstaan en corrosie kan voorkomen wanneer het wordt blootgesteld aan koolstofvezelversterkte polymeren (CFK), heeft het de meeste aluminiumcomponenten vervangen die voornamelijk voor de jaren zestig in vliegtuigen werden gebruikt.
wolfraam
Net als titanium is wolfraam een zilverwit metaal. De naam "wolfraam" is afgeleid van de Zweedse woorden "tung" en "sten", die vertaald worden als "zware steen"." Deze naam is passend, omdat de harde structuur en het hoge smeltpunt wolfraam een van de hardste materialen op aarde maken.Het heeft ook het hoogste smeltpunt van elk metaal of element op aarde (3422 ° C 6192 ° F), evenals de hoogste treksterkte (142.000 psi).het wordt vaak gebruikt om legeringen van zware metalen te vormenHet zuivere wolfraam is moeilijk te vormen vanwege zijn harde uiterlijk en hoge smeltpunt.dus wordt het vaak in poeder omgezet en gemengd met andere poedermetalen om verschillende legeringen te producerenWolframpoeder kan worden gemengd met metaalpoeders zoals nikkel door middel van een sinterproces om verschillende legeringen met verbeterde eigenschappen te produceren.Belangrijkste eigenschappen van wolfraam zijn:: hoge dichtheid (19,3 g/cm3), hoog smeltpunt, hoge temperatuursterkte, hoge treksterkte, hoge corrosiebestendigheid (geen extra oxidatiebescherming tijdens of na de vervaardiging nodig),het hardste zuivere metaal, lage dampdruk (de laagste onder alle metalen), lage thermische uitbreiding en milieuvriendelijkheid (verbrandt niet).dus het wordt voornamelijk gebruikt als toevoegingsmiddel voor de vervaardiging van verschillende speciale legeringenToepassingen zijn onder meer luchtvaartcomponenten, auto-onderdelen, gloeddraad (voor verlichting), militaire ballistiek, mobiele telefoongeherken, snij-, boor- en boorapparatuur,chemische toepassingenIn zijn zuivere vorm wordt wolfraam ook gebruikt voor veel elektronische toepassingen, zoals elektroden, contacten, platen, draden en staven.Juweliers gebruiken het vaak om kettingjes en ringen te maken vanwege de dichtheid., dat is hetzelfde als goud, maar met minder glans en een harder structuur.
Roestvrij staal
Roestvrij staal is een legering die bestaat uit drie verschillende metalen: ijzer, chroom en nikkel.Dit proces kan als volgt worden samengevat:Het is een van de meest bekende technieken voor het verwerken en vervaardigen van het materiaal.de twee meest populaire technische eigenschappen van roestvrij staal zijn de corrosiebestendigheid en milieuvriendelijkheidRoestvrij staal wordt vaak aangeduid als een "groen materiaal" omdat het oneindig kan worden gerecycled.het smeltpunt van roestvrij staal varieert van 1400 tot 1530°C (2550 tot 2790°F)De reden voor dit bereik en niet voor een nauwkeurig aantal is de verschillende hoeveelheden gemengde elementen, die samen verschillende soorten roestvrij staal vormen.De drie elementen van roestvrij staal hebben verschillende smeltpuntenDe hoeveelheid van de drie elementen die worden gebruikt, is afhankelijk van de hoeveelheid van de drie elementen die worden gebruikt.het uiteindelijke smeltpunt zal in een hogere of lagere mate worden beïnvloedHet smeltpunt ligt echter bijna altijd tussen de bovengenoemde gemiddelde waarden.roestvrij staal wordt veel gebruikt in veel toepassingen, met inbegrip van corrosiebestendigheid, hoge-temperatuurbestendigheid, lage-temperatuurbestendigheid, hoge treksterkte, duurzaamheid (bij hoge temperaturen en moeilijke omstandigheden),gemakkelijk te vervaardigen en te vormen, onderhoudsarm, aantrekkelijk uiterlijk en milieuvriendelijkheid (oneindig recyclebaar).Het maakt het onderhoudsarme een van de meest populaire kwaliteiten.Daarom is roestvrij staal zeer populair, vooral voor de volgende toepassingen: gebouwen (buitenwanden, werkplaatsen, leuningen, backsplashes), bruggen, stalen messen,koelkast en vriezer (afwerkingsmaterialen), vaatwasmachines (afwerkingsmaterialen), voedselopslaginstallaties, olie-, gas- en chemische componenten (opslagtanks, leidingen, pompen, kleppen), afvalwaterzuiveringsinstallaties, ontziltingsplanten, scheepspropellers,energiecomponenten (kernenergieHet hoge smeltpunt en de hoge treksterkte van roestvrij staal verhogen de weerstand van het product tegen spanningen, structurele belastingen,en levenscyclus.
Molybdeen
Dit zilverwitte metaal (grijs in poedervorm) is uiterst ductiel en zeer bestand tegen corrosie.Molybdeen heeft een smeltpunt van 2623°C (4753°F)Het is de vijfde hoogste smeltpunt van alle metalen. Het hoge smeltpunt zorgt ervoor dat componenten van molybdeen efficiënt kunnen werken bij hoge temperaturen.die geschikt is voor producten die een hittebestendig smeermiddel nodig hebben. Molybdeendisulfide wordt gewoonlijk gebruikt als droog smeermiddel in gebonden coatings, vetten en dispersies om de hittebestendigheid te verhogen.molybdeenpoeder kan worden omgezet in harde metalen blokken door middel van poedermetallurgie of booggietenMet andere woorden, vaste vormen van molybdeen kunnen worden gebruikt voor toepassingen die deze vereisen.met inbegrip van een hoog smeltpuntMolybdeen wordt ook gebruikt voor de productie van commerciële legeringen die hard zijn.,Deze legeringen worden gebruikt in toepassingen zoals bewapening, motoronderdelen, zaagbladen, smeermiddels, inkt voor printplaten, filamenten voor elektrische verwarming,beschermende coatings (ketels)Ondanks het feit dat molybdeen in de natuur overvloedig voorkomt, komt het niet vrij voor (1,1 ppm).met name wanneer de vraag naar staalproductie groot is, aangezien het vaak wordt gebruikt voor staalcoatings.
Nikkel
Net als veel andere hittebestendige metalen op deze lijst, is nikkel een zilverwit overgangsmetaal dat bekend staat om zijn hoge smeltpunt (1455 ° C) en corrosiebestendigheid.De hoge corrosiebestendigheid van nikkel maakt het handig voor galvanisering en coating van andere metalen, evenals de vervaardiging van legeringen zoals roestvrij staal.Het hoge smeltpunt van nikkel is een direct gevolg van het feit dat de positieve en negatieve ionen (protonen en elektronen) elkaar aantrekken om sterke bindingen te vormen die intact blijven onder immense druk en hitte.Aangezien nikkel een natuurlijk metaal is, komt het in overvloed voor in aarde-afzettingen.het wordt niet geproduceerd door middel van een proces, maar wordt eerder gewonnen uit rotslagen (ultra-ramatisch magnesium-ijzer en magmatische maficische rotsen) die voornamelijk in tropische klimaten voorkomenAan de andere kant worden nikkellegeringen gevormd door nikkel te combineren met andere metalen zoals aluminium, titanium, ijzer, koper en chroom door middel van een eenvoudig warmtebehandelingsproces.Deze legeringen worden vervolgens gebruikt voor de vervaardiging van verschillende producten voor verschillende industrieën.Op dit moment worden ongeveer 3000 legeringen op basis van nikkel gebruikt.warmteweerstandZoals eerder vermeld, worden legeringen op basis van nikkel in vele toepassingen in verschillende industrieën gebruikt, waarbij de lijst vrij uitgebreid is.Het kan als volgt worden samengevat:: elektrische ovens, broodroosters, transformatoren, inductoren, gepantserde platen, scheepspropelschachten, turbinebladen, stalen coatings, legeringen van roestvrij staal, corrosiebestendige legeringen,batterijen (nikkel-cadmium)Het vermogen van de splijtstof om de splijtstof te vergroten is aanzienlijk groter dan het vermogen van de splijtstof om de splijtstof te vergroten (bijvoorbeeld met nickel-metaalhydride), magnetische versterkers, magnetisch afscherming, opslagapparaten, zaklampen, automobielelektroden.
Het is daarom een uitstekende keuze voor de vervaardiging van warmtebestendige en corrosiebestendige legeringen,die essentieel zijn voor toepassingen in corrosieve en hoge temperatuuromgevingen.
Tantalum
Dit zeldzame blauwgrijze metaal staat bekend om zijn uiterst harde structuur, hoge smeltpunt en zijn weerstand tegen bijna alle vormen van corrosieve zuren.Het smeltpunt van tantalum (3020°C 5468°F) is het op drie na hoogste van alle elementenRaw tantalum wordt meestal aangetroffen in afzettingen die columbit-tantaliet (of coltan) worden genoemd.elektrolytische toepassingHet thermite-reductieproces met natrium is waarschijnlijk de meest populaire methode voor het produceren van tantalumpoeder.een materiaal dat veel wordt gebruikt in elektrische toepassingenIn vergelijking met andere productiematerialen maakt tantalum een breder scala aan korrels mogelijk, wat helpt bij het verlagen van de kosten en het verbeteren van de ontwerpcapaciteiten en mechanische eigenschappen.Tantalum heeft vele eigenschappen die zijn gebruik in de 21e eeuw hebben vergroot, met inbegrip van hoge stabiliteit, hoge sterkte, corrosiebestendigheid (geen chemische afbraak bij lage temperaturen), hittebestendigheid, zeer hoog smeltpunt, thermische geleidbaarheid,elektrische geleidbaarheid, oxide laag bescherming (het voorkomen van alle vormen van corrosie, met inbegrip van oxidatie en zure corrosie), makkelijke vervaardigbaarheid, buigzaamheid, dichtheid en hardheid.Tantal wordt vaak gecombineerd met andere elementen om legeringen te produceren met een hoger smeltpunt en een hogere treksterkteTen aanzien van de toepassingen wordt tantalum voornamelijk gebruikt voor de productie van componenten voor de energie-industrie.het wordt ook beschouwd als een nuttig productiemateriaal in het vliegtuigTantal wordt vaak gebruikt in toepassingen zoals elektrolytische condensatoren, onderdelen van vacuümovens, elektronische componenten (circuits, condensatoren, weerstanden),onderdelen van kernreactoren, chemische verwerkingsapparatuur, vliegtuigonderdelen, bewapening, chirurgische hulpmiddelen, cameraobjectieven, oppervlaktebehandeling van staal (coatings) en bestrijdingsmiddelen en herbiciden.Tantaal wordt het meest gewaardeerd voor zijn gebruik in elektrolytische condensatoren, in staat om de hoogste lading per eenheid van elke condensator op te slaan.
Conclusies
De in de bovenstaande gids genoemde metalen zijn de zes meest warmtebestendige materialen die beschikbaar zijn voor de vervaardiging van op maat gemaakte metalen onderdelen voor hoge temperaturen.Zij bezitten uitstekende mechanische en technische eigenschappen., met inbegrip van corrosiebestendigheid, treksterkte, vermoeidheid, hoge buigzaamheid, makkelijke vervaardigbaarheid en taaiheid.Het geschikte hittebestendig metaal voor uw project hangt af van de eisenDe bovenstaande informatie kan u helpen de juiste te kiezen.Vergeet niet om met een metaalfabrikant met expertise en ervaring te overleggen om het juiste materiaal aan te passen aan uw beoogde toepassing.
Lees meer