Die richtige Art produzieren Ihres Materials für mechanische Arbeiten in verschiedenen Branchen erfordert spezifische Verfahren. Einige müssen unter Hochdruck geformt werden, während andere bei hohen Temperaturen geschmolzen werden müssen, um das gewünschte Produkt herzustellen. Sie können einige dieser Eigenschaften in einem oder mehreren Metallen finden. Legierungen weisen eine höhere Hitzebeständigkeit auf und werden häufig bei der Herstellung von mechanischen Teilen verwendet.
Wenn Sie nach Metallen suchen, die für Hochtemperatur-Arbeitsteile geeignet sind, finden Sie hier alle Informationen, die Sie benötigen:
Metalle, die bei der Herstellung von mechanischen Teilen für Hochtemperaturarbeiten verwendet werden
Die Herstellung einiger mechanischer Teile erfordert Metall, das in Anbetracht der Prozesse, an denen sie beteiligt sind, hohe Temperaturen aushalten kann. Während Kupfer, Eisen und Edelstahl üblicherweise bei der Herstellung mechanischer Teile verwendet werden, sind die folgenden Metalle für hohe Temperaturen geeignet:
- Super
- Stahl
- Chrom
- Titan
- Tantalum
- Niob
- Molybdän
- Wolframelektrode
Super
Nickel wird in Edelstahl und anderen Legierungen verwendet, um sie für die Herstellung mechanischer Teile stärker zu machen. Um extremen Temperaturen ausgesetzt zu werden, ist ein Material erforderlich, das der Hitze und Belastung standhalten kann. Nickellegierungen werden normalerweise bei der Herstellung von Gasturbinen, Flugzeugteilen und anderen Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt verwendet. Die Verwendung von Nickel bei der Herstellung eines solchen Materials beruht auf seiner Zugfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
Stahl
Edelstahl ist aufgrund seiner hitze- und korrosionsbeständigen Eigenschaften auch eines der gängigen Metalle in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Es besteht aus Eisen und Chrom sowie anderen Metallen wie Nickel und Molybdän mit unterschiedlichen Dicken. Stahl ist pflegeleicht und behält seine Festigkeit und Duktilität bei hohen Temperaturen. Es wird auch bei der Herstellung von Kesseln, Dampfturbinen und Rohrleitungssystemen verwendet.
Chrom
Chrom ist ein weiteres Legierungsmittel, das in Titan und Edelstahl verwendet wird, um ihre Festigkeit zu verbessern. Chrom wird normalerweise mit anderen Legierungen gepaart, um leistungsfähigere Metalle herzustellen, die in verschiedenen Branchen eingesetzt werden. Es besitzt Eigenschaften wie Sprödigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit und wird beim Plattieren verwendet. Weitere Anwendungen sind die Automobil- und Bauindustrie. Chrom wird in Kombination mit Molybdän verwendet, genannt Croalloy, Chrome und CrMo usw.
Titan
Titan und Titanlegierungen werden verwendet, um bei hohen Temperaturen arbeitende mechanische Teile herzustellen, da sie hohen Temperaturen standhalten können. Titan besitzt das höchste Festigkeits-Gewichts-Verhältnis unter den Metallen und wird leicht bei der Herstellung mechanischer Teile in der Militär-, Luft- und Raumfahrt- und Schiffsindustrie eingesetzt. Hohe Ermüdungs-, Hochtemperatur- und Korrosionsbeständigkeit machen es für Hydrauliksysteme, Fahrwerke und Schiffsausrüstung geeignet. Titan kann bis zu 600 Grad Temperatur standhalten und wird nicht durch Hitze und Chemikalien beeinträchtigt. Darüber hinaus weist es eine gute Herstellbarkeit und Schweißbarkeit auf.
Tantalum
Tantal ist ein hochschmelzendes Metall, das aufgrund seiner Fähigkeit, hohe Temperaturen auszuhalten, bei der Herstellung von Geräten weit verbreitet ist. Es wird mit anderen Metallen kombiniert, um Superlegierungen herzustellen, die in chemischen Verarbeitungsanlagen und Kernreaktoren verwendet werden. Der oxidierte Film auf der Oberfläche von Tantal macht es korrosionsbeständig und eignet sich daher für Herstellungsprozesse von wärmeempfindlichen Geräten wie Hochleistungswiderständen und Elektrolytkondensatoren. Aufgrund ihrer Stärke werden sie auch bei der Herstellung von Flugmotoren verwendet.
Niob
Niob ist ein duktiles Metall, das zur Herstellung von Stahllegierungen verwendet wird, manchmal in Kombination mit Wolfram. Es ist weniger dicht als andere Metalle als viele Metalle und wird aufgrund seiner Duktilität verwendet, um die hitzebeständigen Eigenschaften von Stahl zu verbessern. Niob, auch bekannt als Columbium, wird aufgrund seines geringen Gewichts und seiner Zuverlässigkeit sowie seiner Anwendung in Strahltriebwerken und Flugzeugturbinen auch in der Herstellung von chirurgischen Geräten verwendet.
Molybdän
Molybdän ist ein im Vergleich zu anderen kostengünstiges refraktives Metall und besitzt eine hohe Stabilität und Festigkeit, was die Hitzebeständigkeit und Belastbarkeit von Legierungen erhöht. Neben der Verbesserung der Festigkeit erhöht es auch die Hitzebeständigkeit, Zähigkeit und Härtbarkeit dieses Metalls. Eigenschaften von Molybdän wie Duktilität und Weichheit machen es zur richtigen Wahl für Spezialmaschinen und die Militärindustrie, da es zur Verbesserung der Härte beiträgt.
Wolframelektrode
Wolfram, ein silberweißes, sehr nützliches Metall, das mit anderen Metallen legiert ist. Es besitzt den höchsten Schmelzpunkt zusammen mit der höchsten Zugfestigkeit bei 1650°C. Wenn es nicht mit anderen Materialien kombiniert wird, ist es zerbrechlicher als Glas. Es wird jedoch zur Herstellung von Geräten mit hoher Festigkeit verwendet, um extremen Temperaturen standzuhalten, wenn es legiert ist, und hat den niedrigsten Dampfdruck und den niedrigsten Wärmeausdehnungskoeffizienten. Wolfram dehnt sich bei Wärmewechselwirkung nicht stark aus und wird in Raketenschiffsteilen, Flugzeugkabinenheizungen, Verbrennungsauskleidungen usw. verwendet.
Faktoren, die die Hitzebeständigkeit von Metallen beeinflussen
Jedes Metall hat seine spezifischen Eigenschaften, wenn es zu Legierungen kombiniert wird. Achten Sie bei der Entscheidung für eine Legierung zur Fertigung bei hohen Temperaturen auf die gewünschten Eigenschaften. Denken Sie jedoch bei der Auswahl eines hitzebeständigen Materials für mechanische Teile daran, andere Eigenschaften wie Duktilität und Festigkeit zu berücksichtigen. Weitere Eigenschaften, auf die Sie bei der Auswahl einer Metalllegierung achten müssen, sind:
- Oxidationsbeständigkeit
- Korrosionsbeständigkeit
- Metallurgische Stabilität des Metalls
- Die mechanischen Eigenschaften der Legierung bei einer bestimmten Temperatur
FAQs
Ändert sich die Legierungszusammensetzung mit der Temperatur?
Der Elastizitätsmodul hat eine höhere Stabilität als die Elastizität bei hoher Temperatur und eine verringerte Streckgrenze und Zugfestigkeit bei hohen Temperaturen.
Welche Materialien gelten als Hochtemperatur?
Legierungen, die Temperaturen von 500 °C und mehr standhalten, werden als Hochtemperaturlegierungen bezeichnet. Sie werden normalerweise bei der Herstellung von Geräten und Teilen verwendet, die extremen Temperaturen standhalten müssen.
Welche hochhitzebeständigen Legierungen werden am häufigsten verwendet?
Zu den am häufigsten verwendeten hitzebeständigen Legierungen gehören Nickel, Chrom und Eisen, während auf Nickel, Chrom und Kobalt basierende Legierungen weniger verbreitet sind.
Warum werden Ti-Legierungen für Hochtemperaturanwendungen bevorzugt?
Titan besitzt ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Dichte, was es zu einer geeigneten Legierung für die Herstellung von Flugzeugtriebwerken und anderen Hochtemperaturanwendungen macht.
Zusammenfassung
Ziehen Sie bei der Suche nach Hochtemperatur-Arbeitsteilen Legierungen in Betracht, die hohen Temperaturen widerstehen können und auch andere Metalle hochtemperaturbeständig machen. Achten Sie auf andere Eigenschaften wie Duktilität und Zugfestigkeit. All diese Eigenschaften in Kombination mit der Korrosionsbeständigkeit machen die richtige Wahl des Metalls aus, das Sie benötigen.