获取定义并找出术语所指的元素
术语“难熔金属”用于描述具有特别高的熔点并且耐磨损, 耐腐蚀和变形的一组金属元素。
术语难熔金属的工业用途通常指五种常用元素:
然而,更广泛的定义还包括不常用的金属:
特点
难熔金属的识别特征是它们的耐热性。 五种工业难熔金属都具有超过3632°F(2000°C)的熔点。
难熔金属在高温下的强度,结合其硬度,使其成为切割和钻孔工具的理想选择。
难熔金属也非常耐热冲击,这意味着反复加热和冷却不容易引起膨胀,应力和开裂。
这些金属都具有高密度(它们很重)以及良好的导电和导热性能。
另一个重要的特性是它们的抗蠕变性,金属在应力影响下缓慢变形的趋势。
由于它们形成保护层的能力,难熔金属也耐腐蚀,尽管它们在高温下容易氧化。
耐火金属和粉末冶金
由于它们的熔点和硬度高,难熔金属通常以粉末形式加工并且绝不会通过铸造制造。
金属粉末被制造成特定尺寸和形式,然后在被压实和烧结之前被混合以产生正确的性能混合物。
烧结包括长时间加热金属粉末(在模具内)。 在加热下,粉末颗粒开始结合,形成固体片。
烧结可以在低于其熔点的温度下键合金属,这是使用难熔金属时的显着优势。
硬质合金粉末
许多难熔金属最早的用途之一是在20世纪初随着硬质合金的发展而出现。
Widia是第一款商用碳化钨,由欧司朗公司(德国)开发并于1926年上市销售。这导致进一步测试具有相似硬度和耐磨性的金属,最终导致现代烧结碳化物的发展。
碳化物材料的产品通常受益于不同粉末的混合物。 这种混合过程允许从不同金属中引入有益特性,从而产生优于单个金属可能产生的材料。 例如,原始的维迪亚粉末由5-15%的钴组成。
注意:请参阅页面底部表格中关于难熔金属特性的更多信息
应用
几乎所有主要行业都使用耐火金属基合金和碳化物,包括电子,航空航天,汽车,化工,采矿,核技术,金属加工和假肢。
难熔金属协会编制了以下耐火金属最终用途清单:
钨金属
- 白炽灯,荧光灯和汽车灯丝
- X射线管的阳极和靶材
- 半导体支持
- 用于惰性气体电弧焊接的电极
- 高容量阴极
- 氙电极是灯
- 汽车点火系统
- 火箭喷嘴
- 电子管发射器
- 铀加工坩埚
- 加热元件和辐射屏蔽
- 钢和高温合金中的合金元素
- 金属基复合材料中的增强
- 化学和石油化工过程中的催化剂
- 润滑油
钼
- 合金添加剂可用于铁,钢,不锈钢,工具钢和镍基高温合金
- 高精度砂轮主轴
- 喷涂金属化
- 压铸模具
- 导弹和火箭发动机组件
- 玻璃制造中的电极和搅拌棒
- 电炉加热元件,船,隔热罩和消声器衬板
- 锌精炼泵,流槽,阀门,搅拌器和热电偶井
- 核反应堆控制棒生产
- 开关电极
- 支持和支持晶体管和整流器
- 汽车大灯的灯丝和支撑线
- 真空管吸气剂
- 火箭裙,锥体和隔热罩
- 导弹组件
- 超导体
- 化学工艺设备
- 高温真空炉中的隔热罩
- 铁合金和超导体中的合金添加剂
硬质合金
- 硬质合金
- 金属切削刀具
- 核工程设备
- 采矿和石油钻井工具
- 形成死亡
- 金属成型辊
- 线程指南
钨重金属
- 衬套
- 阀座
- 用于切割坚硬和磨蚀性材料的刀片
- 圆珠笔笔尖
- 砌体锯和演习
- 重金属
- 辐射屏蔽
- 飞机配重
- 自动上链手表配重
- 航拍照相机平衡机制
- 直升机转子叶片的平衡重量
- 黄金俱乐部重量插入
- 飞镖机构
- 武器保险丝
- 减振
- 军事弹药
- 散弹丸
钽
- 电解电容器
- 热交换器
- 刺刀加热器
- 温度计井
- 真空管细丝
- 化学工艺设备
- 高温炉组件
- 用于处理熔融金属和合金的坩埚
- 切割工具
- 航空航天发动机部件
- 外科植入物
- 高温合金中的合金添加剂
难熔金属的物理性质
| 类型 | 单元 | 莫 | 钽 | 铌 | w ^ | 铑 | 锆 |
| 典型的商业纯度 | 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 | |
| 熔点 | 摄氏度 | 2623 | 3017 | 2477 | 3422 | 3180 | 1852年 |
| F | 4753.4 | 5463 | 5463 | 6191.6 | 5756 | 3370 | |
| 沸点 | 摄氏度 | 4612 | 5425 | 4744 | 5644 | 5627 | 4377 |
| F | 8355 | 9797 | 8571 | 10211 | 10,160.6 | 7911 | |
| 典型的硬度 | DPH(维克斯) | 230 | 200 | 130 | 310 | - | 150 |
| 导热系数(@ 20°C) | cal / cm 2 / cm℃/ sec | - | 0.13 | 0.126 | 0.397 | 0.17 | - |
| 热膨胀系数 | °C×10 -6 | 4.9 | 6.5 | 7.1 | 4.3 | 6.6 | - |
| 电阻率 | 微欧厘米 | 5.7 | 13.5 | 14.1 | 5.5 | 19.1 | 40 |
| 电导率 | %IACS | 34 | 13.9 | 13.2 | 31 | 9.3 | - |
| 抗拉强度(KSI) | 周围 | 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 | - | |
| 最小伸长率(1英寸标准) | 周围 | 45 | 27 | 15 | 59 | 67 | - |
| 弹性模量 | 500℃ | 41 | 25 | 13 | 55 | 55 | |
| 1000℃ | 39 | 22 | 11.5 | 50 | - | - |
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