Welches Metall ist für mechanische Teile geeignet, die bei hohen Temperaturen arbeiten?

Die Herstellung der richtigen Art von Material für mechanische Arbeiten in verschiedenen Branchen erfordern spezifische Verfahren. Einige müssen unter hohem Druck geformt werden, während andere bei hohen Temperaturen geschmolzen werden müssen, um das gewünschte Produkt herzustellen. Einige dieser Eigenschaften sind in einem oder mehreren Metallen zu finden. Legierungen weisen eine höhere Hitzebeständigkeit auf und werden häufig für die Herstellung mechanischer Teile verwendet.

Wenn Sie auf der Suche nach Metallen sind, die sich für mechanische Teile eignen, die bei hohen Temperaturen arbeiten, finden Sie hier alle Informationen, die Sie brauchen:

Metalle für die Herstellung von mechanischen Teilen für hohe Temperaturen

Für die Herstellung einiger mechanischer Teile werden Metalle benötigt, die in Anbetracht der Prozesse, an denen sie beteiligt sind, hohen Temperaturen standhalten können. Während Kupfer, Eisen und rostfreier Stahl häufig für die Herstellung mechanischer Teile verwendet werden, sind die folgenden Metalle für hohe Temperaturen geeignet:

• Nickel
• Stahl
• Chrom
• Titan
• Tantal
• Niobium
• Molybdän
• Wolfram

Nickel

Nickel wird in rostfreiem Stahl und anderen Legierungen verwendet, um sie für die Herstellung mechanischer Teile fester zu machen. Damit sie extremen Temperaturen ausgesetzt werden können, ist ein Material erforderlich, das der Hitze und den Belastungen standhalten kann. Nickellegierungen werden in der Regel für die Herstellung von Gasturbinen, Flugzeugteilen und anderen Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt verwendet. Die Verwendung von Nickel bei der Herstellung solcher Materialien ist auf seine Zugfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit zurückzuführen.

Stahl

Rostfreier Stahl ist aufgrund seiner hitze- und korrosionsbeständigen Eigenschaften auch eines der in der Luft- und Raumfahrtindustrie häufig verwendeten Metalle. Er besteht aus Eisen und Chrom zusammen mit anderen Metallen wie Nickel und Molybdän in verschiedenen Stärken. Stahl ist leicht zu pflegen und behält seine Festigkeit und Duktilität auch bei hohen Temperaturen. Er wird auch bei der Herstellung von Kesseln, Dampfturbinen und Rohrleitungssystemen verwendet.

Chrom

Chrom ist ein weiterer Legierungsbestandteil, der in Titan und rostfreiem Stahl verwendet wird, um deren Festigkeit zu erhöhen. Chrom wird in der Regel mit anderen Legierungen gepaart, um leistungsfähigere Metalle zu schaffen, die in verschiedenen Branchen eingesetzt werden. Es besitzt Eigenschaften wie Sprödigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit und wird für Beschichtungen verwendet. Weitere Anwendungen finden sich in der Automobil- und Bauindustrie. Chrom wird in Kombination mit Molybdän verwendet und als Croalloy, Chrom, CrMo usw. bezeichnet.

Titan

Titan und Titanlegierungen werden zur Herstellung von mechanischen Teilen für hohe Temperaturen verwendet, da sie hohen Temperaturen standhalten können. Titan besitzt unter den Metallen das höchste Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und wird gerne für die Herstellung mechanischer Teile in der Militär-, Luft- und Raumfahrt- und Schiffsindustrie verwendet. Aufgrund seiner hohen Ermüdungs-, Hochtemperatur- und Korrosionsbeständigkeit eignet es sich für Hydrauliksysteme, Fahrwerke und Schiffsausrüstung. Titan ist bis zu 600 Grad temperaturbeständig und wird von Hitze und Chemikalien nicht angegriffen. Außerdem ist es gut verarbeitbar und schweißbar.

Tantal

Tantal ist ein refraktäres Metall, das wegen seiner hohen Temperaturbeständigkeit häufig bei der Herstellung von Geräten verwendet wird. Es wird mit anderen Metallen kombiniert, um Superlegierungen herzustellen, die in chemischen Verarbeitungsanlagen und Kernreaktoren verwendet werden. Die oxidierte Schicht auf der Oberfläche von Tantal macht es korrosionsbeständig, so dass es sich für die Herstellung von wärmeempfindlichen Geräten wie Hochleistungswiderständen und Elektrolytkondensatoren eignet. In Anbetracht ihrer Festigkeit werden sie auch bei der Herstellung von Flugzeugtriebwerken verwendet.

Niobium

Niob ist ein duktiles Metall, das zur Herstellung von Stahllegierungen verwendet wird, manchmal in Kombination mit Wolfram. Es hat eine geringere Dichte als andere Metalle und wird aufgrund seiner Duktilität zur Verbesserung der hitzebeständigen Eigenschaften von Stahl verwendet. Niob, auch als Columbium bekannt, wird wegen seines geringen Gewichts und seiner Zuverlässigkeit auch bei der Herstellung von chirurgischen Geräten und in Düsentriebwerken und Flugzeugturbinen verwendet.

Molybdän

Molybdän ist im Vergleich zu anderen Metallen ein kostengünstiges Brechungsmetall und besitzt ein hohes Maß an Stabilität und Festigkeit, was die Wärmebeständigkeit und Belastbarkeit von Legierungen erhöht. Es verbessert nicht nur die Festigkeit, sondern auch die Wärmebeständigkeit, Zähigkeit und Härtbarkeit des betreffenden 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.

Wolfram

Wolfram, ein silberweißes, sehr nützliches Metall, das mit anderen Metallen legiert ist. Es besitzt den höchsten Schmelzpunkt und die höchste 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, die extremen Temperaturen standhalten, wenn es legiert wird, und hat den niedrigsten Dampfdruck und den geringsten Wärmeausdehnungskoeffizienten. Wolfram dehnt sich bei Wärmeeinwirkung nur wenig aus und wird in Teilen von Raketenschiffen, Flugzeugkabinenheizungen, Verbrennungsauskleidungen usw. verwendet.

Faktoren, die die Wärmebeständigkeit von Metallen beeinflussen

Jedes Metall hat seine spezifischen Eigenschaften, wenn es zu Legierungen kombiniert wird. Wenn Sie sich für eine Legierung für die Fertigung bei hohen Temperaturen entscheiden, achten Sie auf die gewünschten Eigenschaften. Bei der Wahl eines hitzebeständigen Werkstoffs für mechanische Teile sollten Sie jedoch auch andere Eigenschaften wie Verformbarkeit und Festigkeit berücksichtigen. Weitere Eigenschaften, auf die Sie bei der Auswahl einer Metalllegierung achten müssen, sind unter anderem:

• Widerstandsfähigkeit gegen Oxidation
• Korrosionsbeständigkeit
• Metallurgische Stabilität des Metalls
• Die mechanischen Eigenschaften der Legierung bei einer bestimmten Temperatur

FAQs

Ändert sich die Zusammensetzung der Legierung mit der Temperatur?

Der Elastizitätsmodul hat eine höhere Stabilität als die Elastizität bei hohen Temperaturen und eine geringere Streck- und Zugfestigkeit bei hohen Temperaturen.

Welche Materialien gelten als Hochtemperaturwerkstoffe?

Legierungen, die Temperaturen von 500 °C und mehr standhalten können, werden als Hochtemperaturlegierungen bezeichnet. Sie werden in der Regel 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 Nickel-, Chrom- und Kobaltlegierungen weniger häufig verwendet werden.

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.

Letzte Worte

Bei der Suche nach mechanischen Teilen, die bei hohen Temperaturen arbeiten, sollten Sie auf Legierungen achten, die hohen Temperaturen standhalten und auch andere Metalle hochtemperaturbeständig machen. Achten Sie auf andere Eigenschaften wie Duktilität und Zugfestigkeit. All diese Eigenschaften in Verbindung mit der Korrosionsbeständigkeit sind ausschlaggebend für die richtige Wahl des Metalls, das Sie benötigen.