Produrre il giusto tipo di materiale per lavori meccanici in diversi settori richiede procedure specifiche. Alcuni devono passare attraverso lo stampaggio ad alta pressione, mentre altri richiedono la fusione ad alte temperature per produrre il prodotto desiderato. Puoi trovare alcune di tutte queste proprietà in uno o più metalli. Le leghe mostrano una maggiore resistenza al calore e sono ampiamente utilizzate nella produzione di parti meccaniche.
Se stai cercando metalli adatti alla lavorazione di particolari meccanici ad alta temperatura, ecco tutte le informazioni che ti servono:
Metalli utilizzati nella produzione di parti meccaniche di lavorazione ad alta temperatura
La produzione di alcune parti meccaniche richiede metallo che possa sopportare temperature elevate considerando i processi in cui sono coinvolte. Mentre rame, ferro e acciaio inossidabile sono comunemente usati nella produzione di parti meccaniche, i seguenti metalli sono adatti alle alte temperature:
- Nichel, Ni free
- Armadi in Acciaio
- cromo
- Titanio
- Tantalio
- Niobio
- Molibdeno
- Tungsteno
Nichel, Ni free
Il nichel viene utilizzato nell'acciaio inossidabile e in altre leghe per renderli più resistenti per la produzione di parti meccaniche. L'esposizione a temperature estreme richiede un materiale in grado di resistere al calore e agli urti. Le leghe di nichel sono solitamente utilizzate nella produzione di turbine a gas, parti di aeromobili e altre applicazioni nel settore aeronautico e aerospaziale. L'utilizzo del nichel nella produzione di tale materiale è dovuto alla sua resistenza alla trazione e alla corrosione.
Armadi in Acciaio
L'acciaio inossidabile è anche uno dei metalli comuni utilizzati nell'industria aerospaziale grazie alle sue proprietà di resistenza al calore e alla corrosione. È composto da ferro e cromo insieme ad altri metalli come nichel e molibdeno con diversi tipi di spessore. L'acciaio è facile da mantenere e mantiene la sua resistenza e duttilità ad alta temperatura. Viene anche utilizzato nella produzione di caldaie, turbine a vapore e sistemi di tubazioni.
cromo
Il cromo è un altro agente legante utilizzato nel titanio e nell'acciaio inossidabile per migliorarne la resistenza. Il cromo è solitamente accoppiato con altre leghe per creare metalli più potenti impiegati in diversi settori. Possiede proprietà come fragilità, durezza e resistenza alla corrosione e viene utilizzato nella placcatura. Altre applicazioni includono l'industria automobilistica e delle costruzioni. Il cromo viene utilizzato in combinazione con il molibdeno, chiamato Croalloy, Chrome e CrMo, ecc.
Titanio
Titanio e leghe di titanio sono utilizzati per produrre parti meccaniche di lavoro ad alta temperatura in quanto possono sopportare temperature elevate. Il titanio possiede il più alto rapporto resistenza/peso tra i metalli ed è facilmente impiegato nella produzione di parti meccaniche nell'industria militare, aerospaziale e marittima. L'elevata fatica, le alte temperature e la resistenza alla corrosione lo rendono adatto per sistemi idraulici, carrello di atterraggio e equipaggiamento marittimo. Il titanio può resistere a temperature fino a 600 gradi e non è influenzato dal calore e dai prodotti chimici. Inoltre, ha una buona fabbricabilità e saldabilità.
Tantalio
Il tantalio è un metallo refrattario ampiamente utilizzato nella produzione di apparecchiature per la sua capacità di sopportare le alte temperature. Viene combinato con altri metalli per produrre superleghe utilizzate negli impianti di lavorazione chimica e nei reattori nucleari. Il film ossidato sulla superficie del tantalio lo rende resistente alla corrosione, rendendolo adatto nei processi di produzione di apparecchi sensibili al calore come resistori ad alta potenza e condensatori elettrolitici. Data la loro forza, sono utilizzati anche nella produzione di motori aeronautici.
Niobio
Il niobio è un metallo duttile usato per produrre leghe di acciaio, a volte combinato con tungsteno. È meno denso di altri metalli rispetto a molti metalli e viene utilizzato per migliorare le proprietà di resistenza al calore dell'acciaio grazie alla sua duttilità. Il niobio, noto anche come columbio, è utilizzato anche nella produzione di apparecchiature chirurgiche a causa della sua natura leggera e affidabile e delle sue applicazioni nei motori a reazione e nelle turbine degli aerei.
Molibdeno
Molibdeno è un metallo rifrangente economico rispetto ad altri e possiede un alto grado di stabilità e resistenza, che aumenta la resistenza al calore e la resilienza delle leghe. Oltre a migliorare la resistenza, aumenta anche la resistenza al calore, la tenacità e la temprabilità di quel metallo. Le proprietà del molibdeno come la duttilità e la morbidezza lo rendono la scelta giusta per i macchinari speciali e l'industria militare poiché aiuta a migliorare la durezza.
Tungsteno
Tungsteno, un metallo bianco argento molto utile legato con altri metalli. Possiede il punto di fusione più alto insieme alla più alta resistenza alla trazione a 1650°C. Quando non è combinato con altri materiali, è più fragile del vetro. Tuttavia, viene utilizzato per produrre apparecchiature ad alta resistenza per sopportare temperature estreme quando è legato e ha la pressione di vapore più bassa e il coefficiente di espansione termica più basso. Il tungsteno non si espande molto sull'interazione del calore e viene utilizzato nelle parti di navi a razzo, nei riscaldatori delle cabine degli aerei, nei rivestimenti di combustione, ecc.
Fattori che influenzano la resistenza al calore dei metalli
Ogni metallo ha le sue proprietà specifiche quando combinato per formare leghe. Quando si decide su una lega per la produzione ad alte temperature, verificare le caratteristiche che si cercano. Tuttavia, mentre scegli un materiale resistente al calore per le parti meccaniche, ricorda di considerare altre proprietà come duttilità e resistenza. Altre proprietà che devi cercare quando scegli una lega metallica includono:
- Resistenza all'ossidazione
- Resistenza alla corrosione
- Stabilità metallurgica del metallo
- Le proprietà meccaniche della lega ad una temperatura specifica
FAQ
La composizione della lega cambia con la temperatura?
Il modulo di elasticità ha una stabilità maggiore rispetto all'elasticità ad alta temperatura e una riduzione dello snervamento e della resistenza alla trazione alle alte temperature.
Quali materiali sono considerati ad alta temperatura?
Le leghe che possono resistere a temperature di 500°C e oltre sono chiamate leghe per alte temperature. Di solito sono utilizzati nella produzione di apparecchiature e parti che devono sopportare temperature estreme.
Quali leghe altamente resistenti al calore sono più comunemente utilizzate?
Le leghe resistenti al calore più comunemente utilizzate includono nichel, cromo e ferro, mentre a base di nichel, cromo e cobalto sono meno utilizzate.
Perché le leghe Ti sono preferite per applicazioni ad alta temperatura?
Il titanio possiede un elevato rapporto resistenza/densità, che lo rende una lega adatta per la produzione di motori aeronautici e altre applicazioni ad alta temperatura.
Le parole finali
Quando si cercano parti meccaniche lavorabili ad alta temperatura, considerare le leghe che possono resistere alle alte temperature e anche rendere resistenti alle alte temperature anche altri metalli. Cerca altre proprietà come duttilità e resistenza alla trazione. Tutte queste proprietà combinate con la resistenza alla corrosione rappresentano la giusta scelta del metallo di cui hai bisogno.