تعرف على المعادن الحرارية

احصل على التعريف واكتشف العناصر التي تشير إليها العبارة

يستخدم المصطلح "فلز حراري" لوصف مجموعة من العناصر المعدنية التي لها نقاط انصهار عالية بشكل استثنائي ومقاومة للبلى والتآكل والتشوه.

غالباً ما تشير الاستخدامات الصناعية لمصطلح المعادن الحرارية إلى خمسة عناصر شائعة الاستخدام:

• الموليبدينوم (Mo)
• النيوبيوم (ملحوظة)
• الرينيوم (إعادة)
• التانتالوم (تا)
• التنغستن (W)

ومع ذلك ، فقد تضمنت التعريفات الأوسع أيضًا المعادن الأقل استخدامًا:

• الكروم (الكروم)
• الهافنيوم (Hf)
• إيريديوم (Ir)
• Osmium (Os)
• الروديوم (Rh)
• روثينيوم (رو)
• التيتانيوم (Ti)
• الفاناديوم (V)
• الزركونيوم (Zr)

الخصائص

ميزة تحديد المعادن الحرارية هي مقاومتها للحرارة. تحتوي جميع المعادن الحرارية الخمسة على نقاط انصهار تفوق 3632 درجة فهرنهايت (2000 درجة مئوية).

قوة الفلزات الحرارية في درجات الحرارة المرتفعة ، إلى جانب صلتها ، تجعلها مثالية لقطع وأدوات الحفر.

كما أن المعادن المقاومة للحرارة مقاومة للغاية للصدمات الحرارية ، وهذا يعني أن التسخين والتبريد المتكرر لن يتسببان بسهولة في التمدد والتوتر والتكسير.

تتميز جميع المعادن بكثافة عالية (وهي ثقيلة) بالإضافة إلى خصائص كهربائية وحارة جيدة.

خاصية أخرى مهمة هي مقاومتها للزحف ، وميل المعادن لتشوه ببطء تحت تأثير الإجهاد.

بسبب قدرتها على تشكيل طبقة واقية ، فإن المعادن الحرارية مقاومة للتآكل ، على الرغم من أنها تتأكسد بسهولة عند درجات الحرارة المرتفعة.

معادن حرارية ومسحوق الميتالورجيا

بسبب نقاط الصهر العالية والصلابة ، غالباً ما تتم معالجة المعادن الحرارية في شكل مسحوق ولا يتم تصنيعها أبداً بواسطة الصب.

يتم تصنيع المساحيق المعدنية لأحجام وأشكال محددة ، ثم يتم مزجها لخلق الخليط الصحيح من الخصائص ، قبل أن يتم ضغطها وتكلسها.

يتضمن التلبيد تسخين المسحوق المعدني (داخل قالب) لفترة طويلة من الزمن. تحت الحرارة ، تبدأ جسيمات المسحوق في الترابط ، وتشكل قطعة صلبة.

يمكن أن يؤدي التلبيد إلى ربط المعادن عند درجات حرارة أقل من درجة انصهارها ، وهي ميزة هامة عند العمل مع المعادن الحرارية.

مساحيق كربيد

واحدة من أوائل الاستخدامات للعديد من المعادن الحرارية نشأت في أوائل القرن العشرين مع تطور الكربيدات الأسمنتية.

تم تطوير وديا ، أول كربيد التنجستن المتاحة تجاريا ، من قبل شركة أوسرام (ألمانيا) وتسويقها في عام 1926. وأدى ذلك إلى مزيد من التجارب مع معادن مقاومة للصلابة والقوة ، مما أدى في نهاية المطاف إلى تطوير الكربيدات الحديثة الملبدة.

غالباً ما تستفيد منتجات مواد كربيد من مخاليط من مساحيق مختلفة. تسمح عملية المزج هذه بإدخال خصائص مفيدة من معادن مختلفة ، وبالتالي إنتاج مواد تفوق ما يمكن إنشاؤه بواسطة معدن فردي. على سبيل المثال ، كان مسحوق Widia الأصلي يتكون من 5-15 ٪ من الكوبالت.

ملاحظة: انظر المزيد حول خصائص المعادن الحرارية في الجدول الموجود أسفل الصفحة

تطبيقات

يتم استخدام السبائك و الكربيدات المقاومة للمعادن الحرارية في جميع الصناعات الرئيسية تقريبا ، بما في ذلك الإلكترونيات ، الطيران ، السيارات ، المواد الكيميائية ، التعدين ، التكنولوجيا النووية ، معالجة المعادن ، و الأطراف الصناعية.

تم تجميع القائمة التالية من الاستخدامات النهائية للمعادن الحرارية من قبل جمعية المعادن الحرارية:

التنغستن المعادن

• خيوط المصابيح المتوهجة ، الفلورية ، والسيارات
• الأنودات والأهداف لأنابيب الأشعة السينية
• يدعم أشباه الموصلات
• أقطاب لحام قوس الغاز الخامل
• كاثودات عالية السعة
• الأقطاب الكهربائية لزينون هي مصابيح
• أنظمة الإشعال بالسيارات
• فوهات الصواريخ
• أنبوب إلكترونيات بواعث
• بوتقة معالجة اليورانيوم
• عناصر التدفئة والدروع الإشعاعية
• عناصر السبائك في الفولاذ والسبائك الفائقة
• التعزيز في المركبات المعدنية مصفوفة
• المحفزات في العمليات الكيميائية والبتروكيماوية
• زيوت التشحيم

الموليبدينوم

• إضافات صناعة السبائك في الحديد والفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ وأداة الفولاذ وسبائك فائقة النيكل
• المغزل عالية الدقة طحن عجلة
• رذاذ تعدين
• يموت يموت يموت
• مكونات محركات الصواريخ والقذائف

• أقطاب كهربائية وقضبان التحريك في صناعة الزجاج
• عناصر تسخين الفرن الكهربائي والقوارب والدروع الحرارية وكاتم الصوت
• مضخات تكرير الزنك والمغاسل والصمامات والنمامين والآبار الحرارية
• إنتاج قضيب التحكم في المفاعلات النووية
• أقطاب التبديل
• يدعم ويدعم الترانزستورات والمعدلات
• خيوط وأسلاك دعم للمصابيح الأمامية للسيارات
• فراغ الحصول على أنبوب
• التنانير الصاروخية والأقماع والدروع الحرارية
• مكونات الصواريخ
• الموصلات الفائقة
• معدات العمليات الكيميائية
• دروع حرارية في أفران التفريغ ذات درجة الحرارة العالية
• إضافات السبائك في السبائك الحديدية والموصلات الفائقة

عزز كربيد التنغستن

• عزز كربيد التنغستن
• أدوات القطع لتشغيل المعادن
• معدات الهندسة النووية
• أدوات التعدين والتنقيب عن النفط
• تشكيل يموت
• لفات تشكيل المعادن
• أدلة الموضوع

التنغستن المعادن الثقيلة

• البطانات
• مقاعد صمام
• شفرات لقطع المواد الصلبة والكاشط
• نقطة الكرة نقطة القلم
• مناشير الماسونيه والمثاقب
• معدن ثقيل
• الدروع الإشعاعية
• ثقل الموازنة الطائرات
• ثقل الموازنة ذاتية اللف
• آليات توازن الكاميرا الجوي
• التوازن الأوزان الدوارة شفرة الأوزان
• إدراج وزن نادي الذهب
• هيئات دارت
• الأسلحة الصمامات
• تخميد الأهتزاز
• الذخائر العسكرية
• الكريات البندقية

التنتالوم عنصر فلزي

• المكثفات كهربائيا
• المبادلات الحرارية
• سخانات حربة
• آبار ميزان الحرارة
• خيوط أنبوب فراغ
• معدات العمليات الكيميائية
• مكونات أفران عالية الحرارة
• البوتقات لمعالجة المعادن المنصهرة والسبائك
• أدوات القطع
• مكونات محرك الفضاء الجوي
• الغرسات الجراحية
• سبيكة مضافة في superalloys

الخصائص الفيزيائية للمعادن الحرارية

اكتب	وحدة	مو	تا	ملحوظة	W	ره	ZR
الطهارة التجارية النموذجية	99.95٪	99.9٪	99.9٪	99.95٪	99.0٪	99.0٪
كثافة	سم / سم مكعب	10.22	16.6	8.57	19.3	21.03	6.53
رطل / في 2	0.369	0.60	0.310	0.697	0.760	0.236
نقطة الانصهار	شقتنا	2623	3017	2477	3422	3180	1852
F	4753.4	5463	5463	6191.6	5756	3370
نقطة الغليان	شقتنا	4612	5425	4744	5644	5627	4377
F	8355	9797	8571	10211	10،160.6	7911
صلابة نموذجية	DPH (فيكرز)	230	200	130	310	-	150
التوصيل الحراري (@ 20 درجة مئوية)	cal / cm 2 / cm ° C / sec	-	0.13	0.126	0.397	0.17	-
معامل التمدد الحراري	درجة مئوية × 10 -6	4.9	6.5	7.1	4.3	6.6	-
المقاومة الكهربائية	مايكرو أوم سم	5.7	13.5	14.1	5.5	19.1	40
التوصيل الكهربائي	٪ IACS	34	13.9	13.2	31	9.3	-
قوة الشد (KSI)	محيط ب	120-200	35-70	30-50	100-500	200	-
500 ° C	35-85	25-45	20-40	100-300	134	-
1000 درجة مئوية	20-30	13-17	5-15	50-75	68	-
الحد الأدنى من استطالة (1 بوصة قياس)	محيط ب	45	27	15	59	67	-
معامل المرونة	500 ° C	41	25	13	55	55
1000 درجة مئوية	39	22	11.5	50	-	-

المصدر: http://www.edfagan.com