'Refrakter metal' terimi, son derece yüksek erime noktalarına sahip olan ve aşınmaya dirençli bir grup metal elemanı tanımlamak için kullanılır. aşınmave deformasyon.
Refrakter metal teriminin endüstriyel kullanımları çoğunlukla yaygın olarak kullanılan beş elementi ifade eder:
- Molibden (Mo)
- Niyobyum (Nb)
- Renyum (Yeniden)
- Tantal (Ta)
- Tungsten (W)
Bununla birlikte, daha geniş tanımlar, daha az yaygın olarak kullanılan metalleri de içermektedir:
- Krom (Cr)
- Hafniyum (Hf)
- İridyum (Ir)
- Osmiyum (Os)
- Rodyum (Rh)
- Ruthenium (Ru)
- Titanyum (Ti)
- Vanadyum (V)
- Zirkonyum (Zr)
Özellikler
Refrakter metallerin ayırt edici özelliği ısıya karşı dirençleridir. Beş endüstriyel refrakter metalin tümü 3632 ° F (2000 ° C) 'yi aşan erime noktalarına sahiptir.
Refrakter metallerin sertlikleriyle birlikte yüksek sıcaklıklarda mukavemeti, onları kesme ve delme aletleri için ideal kılar.
Refrakter metaller ayrıca termal şoka karşı çok dirençlidir, yani tekrarlanan ısıtma ve soğutma kolayca genleşme, stres ve çatlamaya neden olmaz.
Metallerin tümü yüksek yoğunluklara (ağırdırlar) ve iyi elektrik ve ısı iletkenlik özelliklerine sahiptir.
Bir diğer önemli özellik ise, metallerin gerilimin etkisi altında yavaş yavaş deforme olma eğilimi olan sürünmeye karşı dirençleridir.
Koruyucu bir tabaka oluşturma kabiliyetleri nedeniyle, refrakter metaller ayrıca yüksek sıcaklıklarda kolayca oksitlenmelerine rağmen korozyona karşı dirençlidir.
Refrakter Metaller ve Toz Metalurjisi
Yüksek erime noktaları ve sertlikleri nedeniyle, refrakter metaller çoğunlukla toz halinde işlenir ve asla döküm yoluyla imal edilmez.
Metal tozları belirli boyutlarda ve formlarda üretilir, ardından sıkıştırılmadan ve sinterlenmeden önce doğru özellik karışımını oluşturmak için karıştırılır.
Sinterleme, metal tozunun (bir kalıp içinde) uzun bir süre ısıtılmasını içerir. Isı altında, toz parçacıkları katı bir parça oluşturarak bağlanmaya başlar.
Sinterleme, metalleri erime noktalarından daha düşük sıcaklıklarda bağlayabilir, bu da refrakter metallerle çalışırken önemli bir avantajdır.
Karbür Tozları
Pek çok refrakter metal için ilk kullanımlardan biri, semente karbürlerin geliştirilmesiyle 20. yüzyılın başlarında ortaya çıktı.
WidiaPiyasada bulunan ilk tungsten karbür, Osram Company (Almanya) tarafından geliştirildi ve 1926'da piyasaya sürüldü. Bu, benzer şekilde sert ve aşınmaya dirençli metallerle daha fazla test yapılmasına ve sonuçta modern sinterlenmiş karbürlerin geliştirilmesine yol açtı.
Karbür malzemelerin ürünleri genellikle farklı tozların karışımlarından faydalanır. Bu harmanlama işlemi, farklı metallerden yararlı özelliklerin eklenmesine izin verir, böylece, tek bir metalin yaratabileceğinden daha üstün malzemeler üretir. Örneğin, orijinal Widia tozu,% 5-15 kobalttan oluşuyordu.
Not: Sayfanın altındaki tablodan refrakter metal özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinin.
Uygulamalar
Refrakter metal bazlı alaşımlar ve karbürler, aşağıdakiler dahil hemen hemen tüm büyük endüstrilerde kullanılmaktadır. elektronik, havacılık, otomotiv, kimyasallar, madencilik, nükleer teknoloji, metal işleme ve protezler.
Refrakter metaller için aşağıdaki son kullanım listesi Refrakter Metaller Derneği tarafından derlenmiştir:
Tungsten Metal
- Akkor, floresan ve otomotiv lamba filamentleri
- X-ışını tüpleri için anotlar ve hedefler
- Yarı iletken destekleri
- İnert gaz ark kaynağı için elektrotlar
- Yüksek kapasiteli katotlar
- Ksenon elektrotları lambalardır
- Otomotiv ateşleme sistemleri
- Roket nozulları
- Elektronik tüp yayıcılar
- Uranyum işleme potaları
- Isıtma elemanları ve radyasyon kalkanları
- Çeliklerde ve süper alaşımlarda alaşım elementleri
- Metal matrisli kompozitlerde takviye
- Kimyasal ve petrokimya proseslerinde katalizörler
- Yağlayıcılar
Molibden
- Demir, çelik, paslanmaz çelik, takım çelikleri ve nikel bazlı süper alaşımlara alaşım ilaveleri
- Yüksek hassasiyetli taşlama mili milleri
- Sprey metal kaplama
- Döküm kalıpları
- Füze ve roket motoru bileşenleri
- Cam üretiminde elektrotlar ve karıştırma çubukları
- Elektrikli fırın ısıtma elemanları, tekneler, ısı kalkanları ve susturucu astarı
- Çinko arıtma pompaları, oluklar, vanalar, karıştırıcılar ve termokupl kuyuları
- Nükleer reaktör kontrol çubuğu üretimi
- Elektrotları değiştirin
- Transistörler ve redresörler için destekler ve destek
- Otomobil farları için filamentler ve destek telleri
- Vakum tüpü alıcıları
- Roket etekleri, konileri ve ısı kalkanları
- Füze Bileşenleri
- Süperiletkenler
- Kimyasal proses ekipmanları
- Yüksek sıcaklıklı vakum fırınlarında ısı kalkanları
- Demir alaşımlarında ve süper iletkenlerde alaşım katkı maddeleri
Çimentolu Tungsten Karbür
- Çimentolu Tungsten Karbür
- Metal işleme için kesici aletler
- Nükleer mühendislik ekipmanları
- Madencilik ve petrol sondaj araçları
- Şekillendirme ölür
- Metal şekillendirme ruloları
- İplik kılavuzları
Tungsten Ağır Metal
- Burçlar
- Valf yuvaları
- Sert ve aşındırıcı malzemeleri kesmek için bıçaklar
- Tükenmez kalem noktaları
- Duvar testereleri ve matkaplar
- Ağır metal
- Radyasyon kalkanları
- Uçak karşı ağırlıkları
- Kendinden kurmalı saat karşı ağırlıkları
- Hava kamerası dengeleme mekanizmaları
- Helikopter rotor kanadı denge ağırlıkları
- Gold club ağırlık ekleri
- Dart gövdeleri
- Silah sigortaları
- Titreşim sönümlemesi
- Askeri Mühimmat
- Av tüfeği peletleri
Tantal
- Elektrolitik kapasitörler
- Isı eşanjörleri
- Süngü ısıtıcılar
- Termometre kuyuları
- Vakumlu tüp filamentleri
- Kimyasal proses ekipmanları
- Yüksek sıcaklık fırın bileşenleri
- Erimiş metal ve alaşımları işlemek için potalar
- Kesme aletleri
- Havacılık motor bileşenleri
- Cerrahi implantlar
- Süper alaşımlarda alaşım katkı maddesi
Refrakter Metallerin Fiziksel Özellikleri
| Tür | Birim | Pzt | Ta | Nb | W | Rh | Zr |
| Tipik Ticari Saflık | 99.95% | 99.9% | 99.9% | 99.95% | 99.0% | 99.0% | |
| Yoğunluk | cm / cc | 10.22 | 16.6 | 8.57 | 19.3 | 21.03 | 6.53 |
| lbs / inç2 | 0.369 | 0.60 | 0.310 | 0.697 | 0.760 | 0.236 | |
| Erime noktası | Celcius | 2623 | 3017 | 2477 | 3422 | 3180 | 1852 |
| ° F | 4753.4 | 5463 | 5463 | 6191.6 | 5756 | 3370 | |
| Kaynama noktası | Celcius | 4612 | 5425 | 4744 | 5644 | 5627 | 4377 |
| ° F | 8355 | 9797 | 8571 | 10,211 | 10,160.6 | 7911 | |
| Tipik Sertlik | DPH (vickers) | 230 | 200 | 130 | 310 | -- | 150 |
| Termal İletkenlik (@ 20 ° C) | cal / cm2/cm°C/sec | -- | 0.13 | 0.126 | 0.397 | 0.17 | -- |
| Termal Genleşme katsayısı | ° C x 10 -6 | 4.9 | 6.5 | 7.1 | 4.3 | 6.6 | -- |
| Elektriksel Direnç | Mikro-ohm-cm | 5.7 | 13.5 | 14.1 | 5.5 | 19.1 | 40 |
| Elektiriksel iletkenlik | % IACS | 34 | 13.9 | 13.2 | 31 | 9.3 | -- |
| Çekme Dayanımı (KSI) | Ortam | 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 | -- | |
| Minimum Uzama (1 inçlik ölçü) | Ortam | 45 | 27 | 15 | 59 | 67 | -- |
| Esneklik Modülü | 500 ° C | 41 | 25 | 13 | 55 | 55 | |
| 1000 ° C | 39 | 22 | 11.5 | 50 | -- | -- |
Kaynak: http://www.edfagan.com