Αποκτήστε τον ορισμό και μάθετε ποια στοιχεία ο όρος αναφέρεται σε
Ο όρος «πυρίμαχο μέταλλο» χρησιμοποιείται για να περιγράψει μια ομάδα μεταλλικών στοιχείων που έχουν εξαιρετικά υψηλά σημεία τήξης και είναι ανθεκτικά στη φθορά, τη διάβρωση και την παραμόρφωση.
Οι βιομηχανικές χρήσεις του όρου πυρίμαχο μέταλλο αναφέρονται συχνότερα σε πέντε κοινώς χρησιμοποιούμενα στοιχεία:
- Μολυβδαίνιο (Μο)
- Νιόβιο (Nb)
- Ρήνιο (Re)
- Ταντάλιο (Ta)
- Βολφράμιο (W)
Ωστόσο, οι ευρύτεροι ορισμοί περιελάμβαναν επίσης τα λιγότερο συχνά χρησιμοποιούμενα μέταλλα:
- Χρώμιο (Cr)
- Άφνιο (Hf)
- Iridium (Ir)
- Οσμίου (Os)
- Ρόδιο (Rh)
- Το ρουθήνιο (Ru)
- Τιτάνιο (Ti)
- Βαναδίου (V)
- Ζιρκόνιο (Zr)
Τα χαρακτηριστικά
Το αναγνωριστικό χαρακτηριστικό των πυρίμαχων μετάλλων είναι η αντοχή τους στη θερμότητα. Τα πέντε βιομηχανικά πυρίμαχα μέταλλα έχουν όλα σημεία τήξης πάνω από 3632 ° F (2000 ° C).
Η αντοχή των πυρίμαχων μετάλλων σε υψηλές θερμοκρασίες, σε συνδυασμό με τη σκληρότητα τους, τα καθιστά ιδανικά για εργαλεία κοπής και διάτρησης.
Τα πυρίμαχα μέταλλα είναι επίσης πολύ ανθεκτικά στο θερμικό σοκ, πράγμα που σημαίνει ότι η επαναλαμβανόμενη θέρμανση και ψύξη δεν θα προκαλέσει εύκολα διόγκωση, άγχος και ρωγμές.
Τα μέταλλα έχουν όλες υψηλές πυκνότητες (είναι βαριές) καθώς και καλές ιδιότητες ηλεκτρικής και θερμικής αγωγιμότητας.
Μια άλλη σημαντική ιδιότητα είναι η αντοχή τους στην ερπυσμό, η τάση των μετάλλων να παραμορφώνονται αργά υπό την επίδραση του στρες.
Λόγω της ικανότητάς τους να σχηματίζουν ένα προστατευτικό στρώμα, τα πυρίμαχα μέταλλα είναι επίσης ανθεκτικά στη διάβρωση, αν και εύκολα οξειδώνονται σε υψηλές θερμοκρασίες.
Πυρίμαχα Μέταλλα & Μεταλλουργία Πούδρας
Λόγω των υψηλών σημείων τήξης και της σκληρότητάς τους, τα πυρίμαχα μέταλλα πολύ συχνά επεξεργάζονται σε μορφή σκόνης και ποτέ δεν κατασκευάζονται με χύτευση.
Οι μεταλλικές σκόνες κατασκευάζονται σε συγκεκριμένα μεγέθη και μορφές και στη συνέχεια αναμειγνύονται για να δημιουργήσουν το σωστό μείγμα ιδιοτήτων, πριν συμπιεστούν και φρυγανιστούν.
Η πυροσυσσωμάτωση περιλαμβάνει τη θέρμανση της μεταλλικής σκόνης (μέσα σε ένα καλούπι) για μεγάλο χρονικό διάστημα. Υπό θέρμανση, τα σωματίδια σκόνης αρχίζουν να συνδέονται, σχηματίζοντας ένα συμπαγές κομμάτι.
Η πυροσυσσωμάτωση μπορεί να συγκολλήσει μέταλλα σε θερμοκρασίες χαμηλότερες από το σημείο τήξης τους, ένα σημαντικό πλεονέκτημα όταν εργάζονται με τα πυρίμαχα μέταλλα.
Σκόνη καρβιδίου
Μία από τις πρώτες χρήσεις πολλών πυρίμαχων μετάλλων προέκυψε στις αρχές του 20ού αιώνα με την ανάπτυξη των τσιμεντοειδών καρβιδίων.
Το Widia , το πρώτο εμπορικά διαθέσιμο καρβίδιο του βολφραμίου, αναπτύχθηκε από την εταιρεία Osram (Γερμανία) και κυκλοφορεί στο εμπόριο το 1926. Αυτό οδήγησε σε περαιτέρω δοκιμές με παρόμοια σκληρά και ανθεκτικά στη φθορά μέταλλα, οδηγώντας τελικά στην ανάπτυξη σύγχρονων φρυγμένων καρβιδίων.
Τα προϊόντα από καρβιδικά υλικά συχνά επωφελούνται από μείγματα διαφορετικών σκονών. Αυτή η διαδικασία ανάμειξης επιτρέπει την εισαγωγή ευεργετικών ιδιοτήτων από διαφορετικά μέταλλα, παράγοντας έτσι υλικά ανώτερα από αυτά που θα μπορούσαν να δημιουργηθούν από ένα μεμονωμένο μέταλλο. Για παράδειγμα, η αρχική σκόνη Widia αποτελούταν από 5-15% κοβάλτιο.
Σημείωση: Δείτε περισσότερα σχετικά με τις ιδιότητες των πυρίμαχων μετάλλων στον πίνακα που βρίσκεται στο κάτω μέρος της σελίδας
Εφαρμογές
Τα πυρίμαχα μεταλλικά κράματα και καρβίδια χρησιμοποιούνται σε όλες σχεδόν τις μεγάλες βιομηχανίες, όπως ηλεκτρονικά, αεροδιαστημικά, αυτοκινητικά, χημικά, μεταλλεία, πυρηνική τεχνολογία, επεξεργασία μετάλλων και προσθετική.
Η ακόλουθη λίστα τελικών χρήσεων για τα πυρίμαχα μέταλλα καταρτίστηκε από την ένωση ανεπιθύμητων μετάλλων:
Βολφράμιο Μέταλλο
- Λαμπτήρες πυρακτώσεως, λαμπτήρων φθορισμού και αυτοκινήτων
- Άνοδοι και στόχοι για σωλήνες ακτινών Χ
- Υποστηρίζει ημιαγωγούς
- Ηλεκτρόδια συγκόλλησης με τόξο με αδρανές αέριο
- Κάθοδοι υψηλής χωρητικότητας
- Τα ηλεκτρόδια για το ξένον είναι λαμπτήρες
- Αυτοκίνητα συστήματα ανάφλεξης
- Πέλματα πυραύλων
- Ηλεκτρονικοί εκπομπός σωλήνων
- Χάλια επεξεργασίας ουρανίου
- Στοιχεία θέρμανσης και ασπίδες ακτινοβολίας
- Στοιχεία αλουμινίου σε χάλυβες και υπερκράματα
- Ενίσχυση σε σύνθετα υλικά μετάλλου-μήτρας
- Καταλύτες σε χημικές και πετροχημικές διεργασίες
- Λιπαντικά
Μολυβδαίνιο
- Συγκολλητικές προσθήκες σε σίδερα, χάλυβες, ανοξείδωτους χάλυβες, χάλυβες εργαλείων και υπερκράματα από νικέλιο
- Ακρίβεια τροχού λείανσης υψηλής ακρίβειας
- Ψεκασμός με μέταλλο
- Η χύτευση πεθαίνει
- Στοιχεία κινητήρων πυραύλων και πυραύλων
- Ηλεκτρόδια και ράβδοι ανάδευσης στην κατασκευή γυαλιού
- Στοιχεία θέρμανσης ηλεκτρικών κλιβάνων, βάρκες, θωράκιση θερμότητας και επένδυση σιγαστήρα
- Αντλίες καθαρισμού ψευδαργύρου, πλυντήρια, βαλβίδες, αναδευτήρες και φρεάτια θερμοστοιχείων
- Παραγωγή ράβδου ελέγχου πυρηνικού αντιδραστήρα
- Εναλλάξτε τα ηλεκτρόδια
- Υποστηρίζει και υποστηρίζει τρανζίστορ και ανορθωτές
- Φίλτρα και σύρματα στήριξης για προβολείς αυτοκινήτων
- Φυγοκεντρικοί σωλήνες κενού
- Φούσκες, κώνοι και ασπίδες θερμότητας
- Στοιχεία πυραύλων
- Υπεραγωγοί
- Εξοπλισμός χημικής επεξεργασίας
- Θερμικές ασπίδες σε φούρνους κενού υψηλής θερμοκρασίας
- Συγκολλητικά πρόσθετα σε κράματα σιδήρου και υπεραγωγοί
Τσιμεντοειδές καρβίδιο
- Τσιμεντοειδές καρβίδιο
- Εργαλεία κοπής για μηχανική κατεργασία μετάλλων
- Εξοπλισμός πυρηνικής μηχανικής
- Ορυχεία και εργαλεία διάτρησης πετρελαίου
- Σχηματίζει πεθαίνει
- Μεταλλικοί ρόλοι διαμόρφωσης
- Οδηγούς νήματος
Βαρύ βαρύ μέταλλο
- Κουζίνες
- Βαλβίδες καθισμάτων
- Λεπίδες για κοπή σκληρών και λειαντικών υλικών
- Σημεία στυλό
- Πριόνια και τρυπάνια για τοιχοποιία
- Βαρέων μετάλλων
- Ασπίδες ακτινοβολίας
- Αντίβαρα αεροσκαφών
- Αυτορυθμιζόμενα ρολόγια ρολογιών
- Μηχανισμοί εξισορρόπησης κάμερας αεροσκαφών
- Βάρη ισορροπίας πτερυγίων ελικοπτέρου
- Εισαγωγή βάρους χρυσή λέσχη
- Σώματα βέλη
- Ασφάλειες εξοπλισμών
- Βλάβη κραδασμών
- Στρατιωτικό όργανο
- Σφαιρίδια κυνηγετικών όπλων
Ταντάλιο
- Ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές
- Εναλλάκτες θερμότητας
- Μπαλονέτες
- Θερμόμετρα φρεάτια
- Ράβδοι σωλήνων κενού
- Εξοπλισμός χημικής επεξεργασίας
- Εξαρτήματα καυστήρων υψηλής θερμοκρασίας
- Χωνευτήρια για το χειρισμό λιωμένου μετάλλου και κραμάτων
- Εργαλεία κοπής
- Εξαρτήματα αεροδιαστημικού κινητήρα
- Χειρουργικά εμφυτεύματα
- Πρόσθετο κράματος σε υπερκράματα
Φυσικές ιδιότητες των πυρίμαχων μετάλλων
| Τύπος | Μονάδα | Μω | Τα | Nb | W | Rh | Zr |
| Τυπική εμπορική καθαρότητα | 99,95% | 99,9% | 99,9% | 99,95% | 99,0% | 99,0% | |
| Πυκνότητα | 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 | |
| Σημείο τήξης | Celcius | 2623 | 3017 | 2477 | 3422 | 3180 | 1852 |
| ΦΑ | 4753.4 | 5463 | 5463 | 6191.6 | 5756 | 3370 | |
| Σημείο βρασμού | Celcius | 4612 | 5425 | 4744 | 5644 | 5627 | 4377 |
| ΦΑ | 8355 | 9797 | 8571 | 10,211 | 10,160.6 | 7911 | |
| Τυπική σκληρότητα | VAT (vickers) | 230 | 200 | 130 | 310 | - | 150 |
| Θερμική αγωγιμότητα (@ 20 ° C) | cal / cm2 / cm ° C / sec | - | 0.13 | 0,126 | 0,397 | 0.17 | - |
| Συντελεστής θερμικής διαστολής | ° C χ 10-6 | 4.9 | 6.5 | 7.1 | 4.3 | 6.6 | - |
| Ηλεκτρική αντίσταση | Micro-ohm-cm | 5.7 | 13.5 | 14.1 | 5.5 | 19.1 | 40 |
| Ηλεκτρική αγωγιμότητα | % IACS | 34 | 13.9 | 13.2 | 31 | 9.3 | - |
| Αντοχή εφελκυσμού (KSI) | Περιβάλλων | 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 | - | |
| Ελάχιστη επιμήκυνση (μετρητής 1 ιντσών) | Περιβάλλων | 45 | 27 | 15 | 59 | 67 | - |
| Μέτρο ελαστικότητας | 500 ° C | 41 | 25 | 13 | 55 | 55 | |
| 1000 ° C | 39 | 22 | 11.5 | 50 | - | - |
Πηγή: http://www.edfagan.com