Verkrijg de definitie en zoek uit naar welke elementen de term verwijst
De term 'vuurvast metaal' wordt gebruikt om een groep metaalelementen te beschrijven die uitzonderlijk hoge smeltpunten hebben en bestand zijn tegen slijtage, corrosie en vervorming.
Industriële toepassingen van de term vuurvast metaal verwijzen meestal naar vijf veelgebruikte elementen:
Bredere definities omvatten echter ook de minder vaak gebruikte metalen:
- Chromium (Cr)
- Hafnium (Hf)
- Iridium (Ir)
- Osmium (Os)
- Rhodium (Rh)
- Ruthenium (Ru)
- Titanium (Ti)
- Vanadium (V)
- Zirkonium (Zr)
De karaktertrekken
Het identificerende kenmerk van vuurvaste metalen is hun weerstand tegen hitte. De vijf industriële vuurvaste metalen hebben allemaal een smeltpunt van meer dan 3632 ° F (2000 ° C).
De sterkte van vuurvaste metalen bij hoge temperaturen, in combinatie met hun hardheid, maakt ze ideaal voor snij- en boorgereedschap.
Vuurvaste metalen zijn ook zeer goed bestand tegen thermische schokken, wat betekent dat herhaaldelijk verwarmen en koelen niet gemakkelijk uitzetting, stress en scheuren zal veroorzaken.
De metalen hebben allemaal hoge dichtheden (ze zijn zwaar) en hebben goede elektrische en warmtegeleidende eigenschappen.
Een andere belangrijke eigenschap is de weerstand tegen kruip, de neiging van metalen om langzaam te vervormen onder invloed van stress.
Dankzij hun vermogen om een beschermende laag te vormen, zijn de vuurvaste metalen ook bestand tegen corrosie, hoewel ze gemakkelijk oxideren bij hoge temperaturen.
Vuurvaste metalen & poedermetallurgie
Vanwege hun hoge smeltpunten en hardheid worden de vuurvaste metalen meestal in poedervorm verwerkt en nooit door gieten vervaardigd.
Metaalpoeders worden gefabriceerd in specifieke groottes en vormen en vervolgens gemengd om de juiste combinatie van eigenschappen te creëren, voordat ze worden gecompacteerd en gesinterd.
Sinteren houdt in dat het metaalpoeder (in een mal) gedurende een lange tijd wordt verwarmd. Onder hitte beginnen de poederdeeltjes te hechten en vormen een solide stuk.
Sinteren kan metalen binden bij temperaturen lager dan hun smeltpunt, een belangrijk voordeel bij het werken met de vuurvaste metalen.
Carbide poeders
Een van de eerste toepassingen van veel vuurvaste metalen ontstond in het begin van de 20e eeuw met de ontwikkeling van gecementeerde carbiden.
Widia , het eerste in de handel verkrijgbare wolfraamcarbide, werd ontwikkeld door Osram Company (Duitsland) en in 1926 op de markt gebracht. Dit leidde tot verder onderzoek met eveneens harde en slijtvaste metalen, wat uiteindelijk leidde tot de ontwikkeling van moderne gesinterde carbiden.
De producten van carbidematerialen hebben vaak baat bij mengsels van verschillende poeders. Dit proces van mengen zorgt voor de introductie van gunstige eigenschappen van verschillende metalen, waardoor materialen worden geproduceerd die beter zijn dan wat zou kunnen worden gecreëerd door een individueel metaal. Het originele Widia-poeder bestond bijvoorbeeld uit 5-15% kobalt.
Opmerking: meer informatie over eigenschappen van vuurvaste metalen in de tabel onder aan de pagina
toepassingen
Vuurvaste, op metaal gebaseerde legeringen en carbiden worden gebruikt in vrijwel alle belangrijke industrieën, waaronder elektronica, aerospace, automotive, chemicaliën, mijnbouw, nucleaire technologie, metaalverwerking en prothesen.
De volgende lijst met eindtoepassingen voor vuurvaste metalen werd samengesteld door de Refractory Metals Association:
Tungsten Metal
- Gloeidraden gloeilampen, fluorescentielampen en autolampen
- Anodes en doelen voor röntgenbuizen
- Halfgeleiderondersteuning
- Elektroden voor booglassen met inert gas
- Kathodes met hoge capaciteit
- Elektroden voor xenon zijn lampen
- Ontstekingen voor auto's
- Raketnozzles
- Elektronische buisemitters
- Uranium verwerkingskroezen
- Verwarmingselementen en stralingsschermen
- Legeringselementen in staal en superlegeringen
- Versterking in metaal-matrix composieten
- Katalysatoren in chemische en petrochemische processen
- smeermiddelen
molybdenum
- Legeringstoevoegingen in strijkijzers, staalsoorten, roestvrij staal, gereedschapsstaal en superlegeringen op nikkelbasis
- Zeer nauwkeurige slijpschijfspillen
- Spray metalliseren
- Spuitgieten sterft
- Raket en raketmotorcomponenten
- Elektroden en roerstaven bij de vervaardiging van glas
- Elektrische verwarmingselementen, boten, hitteschilden en uitlaatdemper
- Zinkraffinagepompen, wasserijen, kleppen, roerders en thermokoppelputten
- Productie van de controlestaven van de kernreactor
- Schakel elektroden
- Ondersteunt en ondersteunt transistors en gelijkrichters
- Filamenten en steundraden voor koplamp voor auto's
- Vacuüm buisjesvangers
- Raketten, kegels en hitteschilden
- Raketcomponenten
- supergeleiders
- Chemische procesapparatuur
- Hitteschilden in hogetemperatuur-vacuümovens
- Legeringstoevoegingen in ferrolegeringen en supergeleiders
Gecementeerd wolfraamcarbide
- Gecementeerd wolfraamcarbide
- Snijgereedschap voor metaalbewerking
- Apparatuur voor nucleaire technologie
- Boorgereedschap voor mijnbouw en olie
- Vormen sterft
- Metaalvormrollen
- Draadgeleiders
Tungsten Heavy Metal
- bussen
- Klepzittingen
- Messen voor het snijden van harde en schurende materialen
- Balpenpunten
- Metselwerk zagen en boren
- Heavy Metal
- Stralingsschermen
- Tegengewichten van vliegtuigen
- Zelfopwindende horloge-contragewichten
- Luchtcamera balanceermechanismen
- Helicopter rotorblad balanceergewichten
- Goud clubgewicht inzetstukken
- Dartlichamen
- Bewapening versmelt
- Trillingdemping
- Militaire Ordnance
- Shotgun pellets
tantalum
- Elektrolytische condensatoren
- Warmtewisselaars
- Bajonet kachels
- Thermometerputten
- Vacuüm buisfilamenten
- Chemische procesapparatuur
- Hoge temperatuur ovens componenten
- Kroezen voor het hanteren van gesmolten metaal en legeringen
- Snijgereedschappen
- Lucht- en ruimtevaartcomponenten
- Chirurgische implantaten
- Legeringstoevoeging in superlegeringen
Fysieke eigenschappen van vuurvaste metalen
| Type | Eenheid | Mo | Ta | Nb | w | Rh | Zr |
| Typische commerciële zuiverheid | 99,95% | 99,9% | 99,9% | 99,95% | 99,0% | 99,0% | |
| Dichtheid | 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 | |
| Smeltpunt | Celcius | 2623 | 3017 | 2477 | 3422 | 3180 | 1852 |
| ° F | 4753,4 | 5463 | 5463 | 6191,6 | 5756 | 3370 | |
| Kookpunt | Celcius | 4612 | 5425 | 4744 | 5644 | 5627 | 4377 |
| ° F | 8355 | 9797 | 8571 | 10.211 | 10,160.6 | 7911 | |
| Typische hardheid | DPH (vickers) | 230 | 200 | 130 | 310 | - | 150 |
| Thermische geleidbaarheid (@ 20 ° C) | cal / cm 2 / cm ° C / sec | - | 0.13 | 0,126 | 0,397 | 0.17 | - |
| Uitzettingscoëfficiënt | ° C x 10-6 | 4.9 | 6.5 | 7.1 | 4.3 | 6.6 | - |
| Elektrische weerstand | Micro-ohm-cm | 5.7 | 13.5 | 14.1 | 5.5 | 19.1 | 40 |
| Elektrische geleiding | % IACS | 34 | 13.9 | 13.2 | 31 | 9.3 | - |
| Treksterkte (KSI) | omringend | 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 | - | |
| Minimale verlenging (1 inch) | omringend | 45 | 27 | 15 | 59 | 67 | - |
| Modulus of Elasticity | 500 ° C | 41 | 25 | 13 | 55 | 55 | |
| 1000 ° C | 39 | 22 | 11.5 | 50 | - | - |
Bron: http://www.edfagan.com