Какви са металите устойчиви на високи температури?
пожароустойчиви метали
Волфрам (W)има най-високата точка на топене на всички метали, достигаща 3420 ℃ и точка на кипене от 5900 ℃. Той притежава изключителна устойчивост при високи температури и топлинна стабилност и показва добра устойчивост на корозия към разтопени алкални метали и пари. Волфрамовите нитки се използват широко при производството на нитки за лампи с нажижижие.
Молибден (Mo)има точка на топене от 2610 ℃ и точка на кипене от 5560 ℃. Той притежава балансирани физикохимични свойства, отлична устойчивост на пълзане, устойчивост на корозия и висока топлопроводимост, което го прави най-широко използваният огнеупорен метал.
Тантал (Ta)има точка на топене от 3017 ℃ и показва изключително висока устойчивост на корозия. Той не реагира с солна киселина, концентрирана азотна киселина или аква регия при горещи и студени условия. В химическото оборудване може да замени неръждаемата стомана, удължавайки живота си с десетки пъти.
Ниобий (Nb)има точка на топене от 2477 ℃, притежава висока устойчивост на корозия и е сравнително лек. Използва се в производството на монетни вложки, устойчиви на корозия изпарителни лодки, диамантни тигели за растеж и се използва и в свръхпроводящи кабели и магнитни материали.
Високотемпературни сплави
Класификация по матричен елемент
никелна базата на високотемпературни сплави използват никел като матрица, с съдържание на никел над 50%. Те работят при температури от 650-1000 ℃ и притежават най-висока устойчивост на висока температура и устойчивост на окисление. Те са най-широко използваният тип сплав с висока температура и се използват широко в основните компоненти като турбинни лопата в авиационните двигатели.
Железните високотемпературни сплави използват желязо като матрица. Работната им температура обикновено е ограничена до 750-780 ℃. Те са сравнително евтини и играят важна роля в приложенията при средни температури, като топлоустойчиви компоненти в оборудването за производство на електроенергия.
Високотемпературните сплави на базата на кобалт използват кобалт като матрица, с съдържание на кобалт от 40% -65%. Те имат силна устойчивост на високи температури, но ресурсите на кобалт са оскъднати, което води до по-високи разходи и ограничава широкото им приложение.
Класификация по метод на укрепване
Твърд разтвор укрепени високотемпературни сплави образуват еднофазна аустенитна структура чрез добавяне на сплавни елементи. Разтворените атоми изкривяват решетката на матрицата на твърдия разтвор, увеличавайки устойчивостта на плъзгане и по този начин укрепвайки сплава.
Усилените с валежи високотемпературни сплави постигат целта на втвърдяване на сплавта и увеличаване на якостта чрез обработка на стареене, за да се осади равномерно фазата на укрепване.
Други високотемпературни метали
Титан (Ти):Точка на топене 1688 ℃, тя се характеризира с висока якост и ниска специфична гравитация, с най-високото съотношение якост-тегло сред всички метални елементи. Той също притежава висока точка на топене, ниска специфична гравитация, добра издръжливост, устойчивост на умора и устойчивост на корозия.
Неръждаемата стомана има устойчивост на корозия и устойчивост на високи температури и се използва широко в кухненското оборудване. Може да издържи на корозия при високи температури и да поддържа естетическия си външен вид.
Железо-хром-алуминиеви сплави имат добра устойчивост на корозия и стабилност при високи температури и могат да издържат на продължителна употреба при високи температури без деформация или избледняване. Те са широко използвани в кухненско оборудване за готвене.
Характеристики на ефективността и области на приложение
Устойчиви на високи температури метални материали показват отлична структурна стабилност и надеждност при високи температури, притежават висока устойчивост на високи температури, добра устойчивост на окисление и гореща корозия и отлична устойчивост на пълзане и умора.
Тези материали са широко използвани ваэрокосмически,в областта на енергетиката, химията, електрониката и медицината. В авиационното пространство те се използват за производство на ключови компоненти като горивни камери на двигателя и лопата на турбините; в енергетиката те се използват в високотемпературно оборудване като газови турбини и ядрени реактори; в химикали, те се използват за устойчиви на корозия контейнери и тръбопроводи; и в електрониката, те се използват за производство на електронни компоненти и полупроводникови устройства.
С непрекъснатия технологичен напредък непрекъснато се появяват нови устойчиви на високи температури материали, като сплави с висока ентропия и наноструктурирани материали, осигуряващи повече възможности за приложения в екстремни среди.
