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在高温环境中从事项目?选择熔点高的金属合金是绝对必须的。
然而,极端温度条件因企业而异,购买合适的产品有点令人困惑。在一种环境中工作的耐热合金可能无法承受另一种环境中的极端温度(不同程度)。
我们的目标是分解市场上最耐热的金属——它们的组件、特性——并在您承诺购买之前强调一些重要的注意事项。
耐热应用通常需要在超过°F(°C)的温度下具有一致的性能。具有高性能的抗氧化性、蠕变强度、应力断裂寿命和抗拉强度的合金有助于提高耐热性能。
大多数耐热合金包括以下部分或全部元素:
铬
镍
钴
钼
钛
除了合金化外,耐热钢还通过热处理、沉淀(年龄)硬化和固体溶液硬化来强化。
耐热合金可以根据其操作环境细分为三个不同的级别。那些可以承受的:
少量热应力(秒到分钟)
中等水平的热应激(小时或数百小时)
长时间的热应激(数千小时)
权衡耐热性
根据金属合金的不同,可能会牺牲额外的性能因素来获得耐热特性,包括:
可焊性
热膨胀
爬行(金属拉伸)
破裂强度
热疲劳
氧化和腐蚀
真空性能/暴露于其他大气层
具有耐热性能的金属
1)钛(Ti)-由于其结构内和形成过程中表面的多孔,通常被描述为“海绵”。钛合金具有很高的耐腐蚀性,非常坚韧,可以承受高温,并具有很高的抗拉强度与重量比。它们易于焊接、制造,在具有挑战性的工业应用中非常有效。
2)钨(W)-一种钢灰色或银白色的耐火金属。钨具有硬度、耐高温性,可以用作合金的贱金属或支撑元件。
3)不锈钢(合金)-不锈钢是一种以耐腐蚀和耐高温而闻名的合金家族,是一种铁基合金,含有10.5%或更多的铬和其他元素,如镍和钼。钢合金具有高度的耐热性。航空航天、汽车和建筑行业使用这种材料来制造特定部件,如压力容器或锅炉。
4)铌(Nb)-以前称为铌(Cb),用于钢合金,其硬度特性与钛相似(与铁相似),延展性与铁相似)。它通常与钨合金化,具有优异的耐热性。这种金属通常存在于手术设备以及喷气发动机和飞机涡轮机中。
5)钼(Mo)-钼经常用于包括不锈钢在内的钢合金。它具有增强的强度、耐用性和耐腐蚀、耐磨性和耐高温性。它的延展性和柔软性使其成为特种机械和军事应用的理想选择。
6)镍(镍)(合金)-镍具有卓越的强度,具有延展性和延展性,并具有卓越的抗氧化性和耐腐蚀性。镍经常用于不锈钢合金中,以增加强度。镍合金是一些最耐热的金属。
7)钽(Ta)-钽具有高密度、熔点和耐酸性。它的表面有一层氧化膜,具有耐腐蚀性。这种材料经常与其他金属结合产生超合金。
高温合金的其他注意事项
之前列出的权衡表明了许多需要考虑的重要因素,包括热膨胀和热疲劳等物理特性,以及焊接性等后金属加工考虑因素。成本和可用性也可能是因素。
在您决定在任何高温环境中使用之前,验证合金的技术数据很重要。但是,不要只根据最高工作温度选择金属。因素:
抗氧化性
热耐腐蚀
材料的冶金稳定性
不同温度下的机械性能
一些高温合金具有有趣的材料特性。例如,碳化钛在°C时具有所有金属中最高的熔点。不锈钢不需要油漆。
需要耐高温的应用和服务
耐热金属存在于许多不同的行业,包括:
汽车
航空宇宙
航空
陶瓷制品
化学制品
建设
电子产品
玻璃
机械店
军事
石化
还适用于包括锅炉、电子发射器、电子产品、喷气发动机、核反应堆、涡轮叶片甚至核反应堆。