เรียนรู้เกี่ยวกับโลหะทนไฟ

หาคำจำกัดความและหาว่าองค์ประกอบใดที่คำว่าหมายถึง

คำว่า 'โลหะทนไฟ' ใช้อธิบายกลุ่มโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูงเป็นพิเศษและทนต่อการสึกหรอ การกัดกร่อน และการเปลี่ยนรูปได้

อุตสาหกรรมการใช้คำว่าเหล็กกล้าวัสดุทนไฟส่วนใหญ่มักกล่าวถึงห้าองค์ประกอบที่ใช้ทั่วไป:

• โมลิบดีนัม (โม)
• ไนโอเบียม (Nb)
• รีเนียม (Re)
• ตาลาลัม (ตา)
• ทังสเตน (W)

อย่างไรก็ตามคำจำกัดความที่กว้างขึ้นก็รวมถึงโลหะที่ใช้กันน้อย:

• โครเมียม (Cr)
• Hafnium (Hf)
• Iridium (Ir)
• Osmium (Os)
• โรเดียม (Rh)
• รูทีเนียม (Ru)
• ไทเทเนี่ยม (Ti)
• วาเนเดียม (V)
• เซอร์โคเนียม (Zr)

ลักษณะ

คุณลักษณะเฉพาะของโลหะทนไฟคือความต้านทานต่อความร้อน โลหะทนไฟทั้งห้าแห่งมีจุดหลอมเหลวเกินกว่า 3632 ° F (2000 ° C)

ความแข็งแรงของโลหะทนไฟที่อุณหภูมิสูงรวมกับความแข็งทำให้เหมาะสำหรับการตัดและเจาะเครื่องมือ

โลหะทนไฟยังทนต่อความร้อนช็อตได้ดีซึ่งหมายความว่าการทำความร้อนและการทำความเย็นซ้ำ ๆ จะไม่ทำให้เกิดการขยายตัวความเครียดและการแตกร้าวได้ง่าย

โลหะทั้งหมดมีความหนาแน่นสูง (มีน้ำหนักมาก) รวมทั้งสมบัติการนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดี

อีกคุณสมบัติที่สำคัญคือความต้านทานต่อการคืบคลานแนวโน้มของโลหะจะค่อย ๆ เปลี่ยนรูปภายใต้อิทธิพลของความเครียด

เนื่องจากความสามารถในการสร้างชั้นป้องกันโลหะทนไฟจึงทนทานต่อการกัดกร่อนแม้ว่าจะทำปฏิกิริยาออกซิไดซ์ได้อย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิสูง

โลหะผสมทนความร้อนและโลหะผสมผง

เนื่องจากจุดหลอมเหลวและความแข็งสูงโลหะที่ทนไฟมักถูกแปรรูปเป็นผงและไม่ถูกประดิษฐ์ด้วยการหล่อ

ผงโลหะถูกผลิตขึ้นตามขนาดและรูปแบบเฉพาะจากนั้นนำมาปั่นเพื่อสร้างส่วนผสมที่เหมาะสมก่อนที่จะบดอัดและเผา

การเผาผนึกเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนผงโลหะ (ภายในแม่พิมพ์) เป็นระยะเวลานาน ภายใต้ความร้อนผงอนุภาคเริ่มพันธบัตรขึ้นรูปชิ้นแข็ง

การเผาขึ้นรูปสามารถทำให้โลหะพันธบัตรมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลวซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเมื่อใช้กับโลหะทนไฟ

คาร์ไบด์ผง

หนึ่งในการใช้งานที่เก่าแก่ที่สุดสำหรับโลหะทนไฟจำนวนมากเกิดขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ด้วยการพัฒนาคาร์ไบด์ซีเมนต์

Widia ซึ่งเป็นคาร์ไบด์ทังสเตนคาร์ไบด์ที่จำหน่ายในท้องตลาดได้รับการพัฒนาโดย Osram Company (Germany) และทำการตลาดในปีพ. ศ. 2469 ซึ่งนำไปสู่การทดสอบต่อไปด้วยโลหะที่แข็งและทนต่อการสึกหรอในทำนองเดียวกันซึ่งนำไปสู่การพัฒนาคาร์ไบด์

ผลิตภัณฑ์ของวัสดุคาร์ไบด์มักได้รับประโยชน์จากส่วนผสมของผงต่างๆ กระบวนการผสมนี้ช่วยให้สามารถนำคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์มาจากโลหะที่แตกต่างกันซึ่งจะทำให้เกิดวัสดุที่ดีกว่าสิ่งที่อาจเกิดขึ้นจากโลหะแต่ละชนิด ตัวอย่างเช่นแป้งวีเดียเดิมประกอบด้วยโคบอลต์ 5-15%

หมายเหตุ: โปรดดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติของโลหะทนไฟในตารางที่ด้านล่างของหน้า

การประยุกต์ใช้งาน

อัลลอยด์และคาร์ไบด์ที่ใช้วัสดุทนไฟใช้ในแทบทุกอุตสาหกรรมหลัก ๆ เช่นอิเล็กทรอนิกส์ยานอวกาศยานยนต์สารเคมีเหมืองแร่เทคโนโลยีนิวเคลียร์การแปรรูปโลหะและขาเทียม

รายการต่อไปนี้ของการใช้งานสิ้นสุดสำหรับโลหะทนไฟได้รับการรวบรวมโดยสมาคมโลหะทนไฟ:

โลหะทังสเตน

• เส้นใยหลอดไส้หลอดเรืองแสงและยานยนต์
• Anodes และเป้าหมายสำหรับหลอดรังสีเอกซ์
• Semiconductor สนับสนุน
• ขั้วไฟฟ้าสำหรับการเชื่อมอาร์คแก๊สเฉื่อย
• แคโทดความจุสูง
• อิเล็กโทรดสำหรับซีนอนเป็นหลอดไฟ
• ระบบจุดระเบิดรถยนต์
• หัวจรวด
• หลอดไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์
• ยูเรเนียมกระบวนการผลิต
• องค์ประกอบของเครื่องทำความร้อนและโล่รังสี
• ส่วนประกอบโลหะผสมในเหล็กและ superalloys
• การเสริมแรงในวัสดุผสมโลหะเมทริกซ์
• ตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการทางเคมีและปิโตรเคมี
• น้ำมันหล่อลื่น

โมลิบดีนัม

• ส่วนประกอบโลหะผสมในเตารีดสเตนเลสสตีลเหล็กเครื่องมือและนิกเกิลฐาน
• ลูกกลิ้งบดละเอียดความแม่นยำสูง
• สเปรย์ metallizing
• ตายหล่อตาย
• ขีปนาวุธและชิ้นส่วนเครื่องยนต์จรวด

• อิเลคโทรดและกวนก้านในการผลิตแก้ว
• องค์ประกอบความร้อนเตาไฟฟ้า, เรือ, โล่ความร้อนและซับผ้าพันคอ
• เครื่องบำบัดสังกะสี, เครื่องซักผ้า, van, stirrers และ thermocouple wells
• การควบคุมการผลิตเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
• เปลี่ยนขั้วไฟฟ้า
• สนับสนุนและสนับสนุนทรานซิสเตอร์และตัวปรับแก้
• สายไฟและสายไฟสำหรับไฟหน้ารถยนต์
• หลอดสูญญากาศ getters
• กระโปรงจรวดกรวยและโล่ความร้อน
• ส่วนประกอบขีปนาวุธ
• ตัวนำไฟฟ้า
• อุปกรณ์กระบวนการทางเคมี
• แผ่นความร้อนในเตาสูญญากาศอุณหภูมิสูง
• สารผสมโลหะผสมอัลลอยด์และสารตัวนำยิ่งยวด

ทังสเตนคาร์ไบด์ซีเมนต์

• ทังสเตนคาร์ไบด์ซีเมนต์
• เครื่องมือตัดเจาะโลหะ
• อุปกรณ์วิศวกรรมนิวเคลียร์
• เครื่องมือขุดเจาะน้ำมันและเหมืองแร่
• การขึ้นรูป
• โลหะขึ้นรูปม้วน
• คำแนะนำหัวข้อ

โลหะหนักทังสเตน

• บูช
• ที่นั่งวาล์ว
• ใบมีดสำหรับตัดวัสดุแข็งและขัด
• จุดปากกาลูกลื่น
• เครื่องเลื่อยและการฝึกซ้อม
• โลหะหนัก
• โล่รังสี
• เครื่องบินถ่วงดุล
• นาฬิกาจับเวลาถ่วงด้วยตนเอง
• กลไกการปรับสมดุลกล้องถ่ายรูป
• เครื่องชั่งน้ำหนักใบพัดเฮลิคอปเตอร์ใบพัด
• แทรกน้ำหนักคลับสีทอง
• ร่างกายโผ
• ฟิวส์อาวุธยุทโธปกรณ์
• ลดการสั่นสะเทือน
• ทหารสรรพาวุธ
• เม็ดลูกซอง

แทนทาลัม

• ตัวเก็บประจุไฟฟ้า (Electrolytic capacitors)
• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
• เครื่องอบผ้า Bayonet
• เครื่องวัดอุณหภูมิ
• เส้นใยหลอดสูญญากาศ
• อุปกรณ์กระบวนการทางเคมี
• ส่วนประกอบเตาเผาที่มีอุณหภูมิสูง
• ตัวทำละลายสำหรับการจัดการโลหะหลอมและโลหะผสม
• เครื่องมือตัด
• ชิ้นส่วนเครื่องยนต์อวกาศ
• ศัลยกรรมปลูกถ่าย
• สารเติมแต่งโลหะผสมใน superalloys

สมบัติทางกายภาพของโลหะทนไฟ

ชนิด	หน่วย	Mo	ขอบคุณ	nb	W	Rh	Zr
ความสะอาดเชิงพาณิชย์ทั่วไป	99.95%	99.9%	99.9%	99.95%	99.0%	99.0%
ความหนาแน่น	เซนติเมตร / ซีซี	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
จุดหลอมเหลว	เซลเซียส	2623	3017	2477	3422	3180	1852
° F	4,753.4	5463	5463	6,191.6	5756	3370
จุดเดือด	เซลเซียส	4612	5425	4744	5644	5627	4377
° F	8355	9797	8571	10211	10,160.6	7911
ความแข็งทั่วไป	DPH (วิคเกอร์)	230	200	130	310	-	150
การนำความร้อน (@ 20 ° C)	cal / cm 2 / cm ° C / วินาที	-	0.13	0.126	0.397	0.17	-
สัมประสิทธิ์การขยายความร้อน	° C x 10 -6	4.9	6.5	7.1	4.3	6.6	-
ความต้านทานไฟฟ้า	ไมโครโอห์มซม	5.7	13.5	14.1	5.5	19.1	40
การนำไฟฟ้า	% IACS	34	13.9	13.2	วันที่ 31	9.3	-
ความต้านแรงดึง (KSI)	ล้อมรอบ	120-200	35-70	30-50	100-500	200	-
500 ° C	35-85	25-45	20-40	100-300	134	-
1,000 ° C	20-30	13-17	5-15	50-75	68	-
การยืดตัวขั้นต่ำ (1 นิ้ว)	ล้อมรอบ	45	27	15	59	67	-
โมดูลัสความยืดหยุ่น	500 ° C	41	25	13	55	55
1,000 ° C	39	22	11.5	50	-	-

ที่มา: http://www.edfagan.com