Získejte definici a zjistěte, které prvky termín odkazuje
Termín "žáruvzdorný kov" se používá k popisu skupiny kovových prvků, které mají výjimečně vysoké teploty tání a jsou odolné vůči opotřebení, korozi a deformaci.
Průmyslové použití výrazu žáruvzdorný kov nejčastěji odkazují na pět běžně používaných prvků:
Širší definice však obsahují také méně běžně používané kovy:
- Chrom (Cr)
- Hafnium (Hf)
- Iridium (Ir)
- Osmium (Os)
- Rhodium (Rh)
- Ruthenium (Ru)
- Titan (Ti)
- Vanad (V)
- Zirkonium (Zr)
Charakteristiky
Identifikačním znakem žáruvzdorných kovů je jejich odolnost vůči teplu. Pět průmyslových žáruvzdorných kovů má teplotu tání přesahující 2000 ° C (3632 ° F).
Pevnost žáruvzdorných kovů při vysokých teplotách, v kombinaci s jejich tvrdostí, je činí ideální pro řezné a vrtací nástroje.
Žáruvzdorné kovy jsou také velmi odolné vůči tepelnému šoku, což znamená, že opakované zahřívání a chlazení nepovedou k lehkému rozšíření, stresu a praskání.
Všechny kovy mají vysokou hustotu (jsou těžké), stejně jako dobré elektrické a tepelně vodivé vlastnosti.
Další důležitou vlastností je jejich odolnost proti tečení, tendence kovů se pomalu deformovat pod vlivem stresu.
Vzhledem k jejich schopnosti vytvářet ochrannou vrstvu jsou žáruvzdorné kovy také odolné proti korozi, ačkoli se při vysokých teplotách snadno oxidují.
Žáruvzdorné kovy a prášková metalurgie
Vzhledem k vysokým bodům tavení a tvrdosti jsou žáruvzdorné kovy nejčastěji zpracovávány v práškové formě a nikdy nejsou vyráběny litím.
Kovové prášky se vyrábějí do specifických velikostí a forem a pak se smíchají, aby se vytvořila správná směs vlastností, předtím, než se zhutní a sintrují.
Sintrování zahrnuje zahřívání kovového prášku (uvnitř formy) po dlouhou dobu. Během zahřátí se částice prášku začnou spojovat a vytvářejí tuhý kus.
Sintrování může svázat kovy při teplotách nižších než je jejich teplota tání, což je významná výhoda při práci s žáruvzdornými kovy.
Karbidové prášky
Jedno z nejčasnějších použití pro mnoho žáruvzdorných kovů vzniklo na počátku 20. století s vývojem slinutých karbidů.
Widia , první komerčně dostupný karbid wolframu, byl vyvinut společností Osram (Německo) a prodáván v roce 1926. To vedlo k dalším zkouškám s podobně tvrdými a opotřebitelnými kovy, což nakonec vedlo k vývoji moderních slinutých karbidů.
Výrobky z karbidových materiálů často využívají směsi různých prášků. Tento proces míchání umožňuje zavádění příznivých vlastností z různých kovů, a tím produkovat materiály nadřazené tomu, co by mohlo být vytvořeno jednotlivým kovem. Například původní prach Widia se skládal z 5 až 15% kobaltu.
Poznámka: Více informací o vlastnostech žáruvzdorných kovů naleznete v tabulce v dolní části stránky
Aplikace
Žáruvzdorné slitiny na bázi kovu a karbidy se používají prakticky ve všech hlavních průmyslových odvětvích, včetně elektroniky, letectví, automobilového průmyslu, chemikálií, těžby, jaderné technologie, zpracování kovů a protetiky.
Následující seznam konečných použití pro žáruvzdorné kovy sestavil asociace Refractory Metals Association:
Tungsten Metal
- Žárovky s žárovkou, fluorescenčními a automobilovými lampami
- Anody a cíle pro rentgenové trubice
- Polovodičové podpěry
- Elektrody pro obloukové svařování inertním plynem
- Vysokokapacitní katody
- Elektrody pro xenon jsou lampy
- Automobilové zapalovací systémy
- Raketové trysky
- Elektronické výbojky
- Tavidla na zpracování uranu
- Topné články a radiátorové štíty
- Legovací prvky v ocelích a slitinách
- Výztuž v kompozitích s kovovou matricí
- Katalyzátory v chemických a petrochemických procesech
- Mazadla
Molybden
- Legovací přísady do žehliček, ocelí, nerezavějících ocelí, nástrojových ocelí a superzliatin na bázi niklu
- Vysoce přesné vřetena brusných kol
- Stříkání metalizuje
- Die-odlévání zemře
- Komponenty raketových a raketových motorů
- Elektrody a míchací tyče ve sklářském průmyslu
- Elektrické ohřívací prvky topeniště, čluny, tepelné štíty a vložka výfuku
- Zinkovací rafinace, pračky, ventily, míchadla a termočlánkové studny
- Výroba řídících tyčí jaderného reaktoru
- Spínací elektrody
- Podpěry a podložky pro tranzistory a usměrňovače
- Vlákna a podpůrné dráty pro automobilové světlomety
- Vstřikovače vakuové trubice
- Rakety, kužely a tepelné štíty
- Střelecké komponenty
- Supravodiče
- Zařízení pro chemické procesy
- Tepelné štíty ve vysokoteplotních vakuových pecích
- Přísady z legování v slitinách železa a supravodičů
Zpevněný tungstenový karbid
- Zpevněný tungstenový karbid
- Řezací nástroje pro obrábění kovů
- Jaderná technika
- Nástroje pro těžbu a těžbu ropy
- Tváření zemře
- Kovové tvářecí válce
- Vodítka pro závity
Tungsten Heavy Metal
- Pouzdra
- Sedla ventilů
- Čepele pro řezání tvrdých a abrazivních materiálů
- Kuličkové body
- Měkké pily a vrtáky
- Těžký kov
- Radiační štíty
- Protiváhy letadla
- Samonavíjecí hlídkové závaží
- Mechanismy vyvažování leteckých kamer
- Hmotnosti vah rotoru vrtulníku
- Vložky do zlatého klubu
- Šípky
- Zbraňové pojistky
- Tlumení vibrací
- Vojenský rozkaz
- Pelety z brokovnic
Tantal
- Elektrolytické kondenzátory
- Tepelné výměníky
- Bayonetové ohřívače
- Teploměrné jamky
- Vakuové trubkové vlákna
- Zařízení pro chemické procesy
- Komponenty vysokoteplotních pecí
- Tégliky pro manipulaci s roztaveným kovem a slitinami
- Řezné nástroje
- Součásti leteckého motoru
- Chirurgické implantáty
- Slitinová přísada v super slitinách
Fyzikální vlastnosti žáruvzdorných kovů
| Typ | Jednotka | Mo | Ta | Nb | W | Rh | Zr |
| Typická komerční čistota | 99,95% | 99,9% | 99,9% | 99,95% | 99,0% | 99,0% | |
| Hustota | cm / cm3 | 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 | |
| Bod tání | Celcius | 2623 | 3017 | 2477 | 3422 | 3180 | 1852 |
| F | 4753,4 | 5463 | 5463 | 6191.6 | 5756 | 3370 | |
| Bod varu | Celcius | 4612 | 5425 | 4744 | 5644 | 5627 | 4377 |
| F | 8355 | 9797 | 8571 | 10,211 | 10 160,6 | 7911 | |
| Typická tvrdost | DPH (vickers) | 230 | 200 | 130 | 310 | - | 150 |
| Tepelná vodivost (@ 20 ° C) | kal / cm2 / cm ° C / s | - | 0,13 | 0,126 | 0,397 | 0,17 | - |
| Koeficient tepelné roztažnosti | ° C x 10-6 | 4.9 | 6.5 | 7.1 | 4.3 | 6.6 | - |
| Elektrický odpor | Micro-ohm-cm | 5.7 | 13.5 | 14.1 | 5.5 | 19.1 | 40 |
| Elektrická vodivost | % IACS | 34 | 13.9 | 13.2 | 31 | 9.3 | - |
| Pevnost v tahu (KSI) | Okolní | 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 | - | |
| Minimální prodloužení (měřítko 1 palce) | Okolní | 45 | 27 | 15 | 59 | 67 | - |
| Modul pružnosti | 500 ° C | 41 | 25 | 13 | 55 | 55 | |
| 1000 ° C | 39 | 22 | 11.5 | 50 | - | - |
Zdroj: http://www.edfagan.com