Producerea tipului potrivit de material pentru lucrări mecanice în diferite industrii necesită proceduri specifice. Unele trebuie să treacă prin turnare la presiune înaltă, în timp ce altele necesită topirea la temperaturi ridicate pentru a produce produsul dorit. Puteți găsi unele dintre toate aceste proprietăți într-un metal sau mai multe. Aliajele prezintă o rezistență mai mare la căldură și sunt utilizate pe scară largă în producția de piese mecanice.
Dacă sunteți în căutarea unor metale potrivite pentru piesele mecanice de lucru la temperaturi înalte, iată toate informațiile de care aveți nevoie:
Metale utilizate în producția de piese mecanice de lucru la temperaturi înalte
Producția unor piese mecanice necesită metal care poate suporta temperaturi ridicate, având în vedere procesele în care sunt implicate. În timp ce cuprul, fierul și oțelul inoxidabil sunt utilizate în mod obișnuit la fabricarea pieselor mecanice, următoarele metale sunt potrivite pentru temperaturi ridicate:
- Nichel
- Oţel
- Crom
- Titan
- Tantal
- niobiu
- Molibden
- Tungsten
Nichel
Nichelul este folosit în oțel inoxidabil și mai multe aliaje pentru a le face mai puternice pentru producția de piese mecanice. Expunerea permite la temperaturi extreme necesită un material care poate rezista la căldură și greutate. Aliajele de nichel sunt de obicei utilizate în producția de turbine cu gaz, piese de avioane și alte aplicații în aviație și aerospațială. Utilizarea nichelului în fabricarea unui astfel de material se datorează rezistenței sale la tracțiune și rezistenței la coroziune.
Oţel
Oțelul inoxidabil este, de asemenea, unul dintre metalele comune utilizate în industria aerospațială datorită proprietăților sale rezistente la căldură și la coroziune. Este alcătuit din fier și crom împreună cu alte metale precum nichelul și molibdenul cu diferite tipuri de grosimi. Oțelul este ușor de întreținut și își păstrează rezistența și ductilitatea la temperaturi ridicate. De asemenea, este utilizat în producția de cazane, turbine cu abur și sisteme de conducte.
Crom
Cromul este un alt agent de aliere folosit în titan și oțel inoxidabil pentru a le îmbunătăți rezistența. Cromul este de obicei asociat cu alte aliaje pentru a crea metale mai puternice folosite în diferite industrii. Are proprietăți precum fragilitatea, duritatea și rezistența la coroziune și este utilizat în placare. Alte aplicații includ industria auto și construcții. Cromul este folosit în combinație cu molibden, numit Croalloy, Chrome și CrMo etc.
Titan
Titanul și aliajele de titan sunt utilizate pentru a produce piese mecanice de lucru la temperaturi ridicate, deoarece pot suporta temperaturi ridicate. Titanul are cel mai mare raport de rezistență a greutății dintre metale și este utilizat cu ușurință în fabricarea de piese mecanice în industria militară, aerospațială și marină. Oboseala ridicată, temperaturile ridicate și rezistența la coroziune îl fac potrivit pentru sisteme hidraulice, trenuri de aterizare și echipamente marine. Titanul poate rezista la temperaturi de până la 600 de grade și nu este afectat de căldură și substanțe chimice. În plus, are o bună capacitate de fabricare și sudare.
Tantal
Tantalul este un metal refractar utilizat pe scară largă în fabricarea echipamentelor datorită capacității sale de a suporta temperaturi ridicate. Este combinat cu alte metale pentru a produce superaliaje utilizate în instalațiile de procesare chimică și reactoare nucleare. Filmul oxidat de pe suprafața tantalului îl face rezistent la coroziune, făcându-l potrivit în procesele de fabricație a aparatelor sensibile la căldură, cum ar fi rezistențele de mare putere și condensatorii electrolitici. Având în vedere puterea lor, ele sunt folosite și la fabricarea motoarelor de aviație.
niobiu
Niobiul este un metal ductil folosit la fabricarea aliajelor de oțel, uneori combinat cu wolfram. Este mai puțin dens decât alte metale decât multe metale și este folosit pentru a îmbunătăți proprietățile rezistente la căldură ale oțelului datorită ductilității sale. Niobiul, cunoscut și sub numele de Columbium, este, de asemenea, utilizat în producția de echipamente chirurgicale datorită naturii sale ușoare și de încredere și a aplicațiilor sale în motoarele cu reacție și turbinele de avioane.
Molibden
Molibden este un metal refractiv rentabil în comparație cu altele și posedă un grad ridicat de stabilitate și rezistență, ceea ce crește rezistența la căldură și rezistența aliajelor. Pe lângă îmbunătățirea rezistenței, crește și rezistența la căldură, duritatea și întăribilitatea acelui metal. Proprietățile molibdenului, cum ar fi ductilitatea și moliciunea, îl fac alegerea potrivită pentru mașinile de specialitate și industria militară, deoarece ajută la îmbunătățirea durității.
Tungsten
Tungsten, un metal alb-argintiu, foarte util, aliat cu alte metale. Are cel mai înalt punct de topire împreună cu cea mai mare rezistență la tracțiune la 1650°C. Atunci când nu este combinat cu alte materiale, este mai fragil decât sticla. Cu toate acestea, este utilizat pentru fabricarea echipamentelor de înaltă rezistență pentru a suporta temperaturi extreme atunci când este aliat și are cea mai scăzută presiune a vaporilor și cel mai mic coeficient de dilatare termică. Tungstenul nu se extinde mult în interacțiunea căldurii și este utilizat în părțile navelor de rachete, încălzitoarele de cabină a aeronavelor, garniturile cu ardere etc.
Factori care afectează rezistența la căldură a metalelor
Fiecare metal are proprietățile sale specifice atunci când este combinat pentru a forma aliaje. Atunci când vă decideți asupra unui aliaj pentru fabricarea la temperaturi ridicate, verificați caracteristicile pe care le căutați. Cu toate acestea, atunci când alegeți un material rezistent la căldură pentru piesele mecanice, nu uitați să luați în considerare alte proprietăți, cum ar fi ductilitatea și rezistența. Alte proprietăți pe care trebuie să le căutați atunci când alegeți un aliaj metalic includ:
- Rezistența la oxidare
- Rezistență la coroziune
- Stabilitatea metalurgică a metalului
- Proprietățile mecanice ale aliajului la o anumită temperatură
Întrebări frecvente
Compoziția aliajului se schimbă cu temperatura?
Modulul de elasticitate are o stabilitate mai mare decât elasticitatea la temperatură ridicată și scade curgerea și rezistența la tracțiune la temperaturi ridicate.
Ce materiale sunt considerate la temperaturi ridicate?
Aliajele care pot rezista la temperaturi de 500°C și mai sus se numesc aliaje la temperaturi înalte. Ele sunt de obicei utilizate la fabricarea de echipamente și piese care trebuie să suporte temperaturi extreme.
Ce aliaje foarte rezistente la căldură sunt cele mai frecvent utilizate?
Cele mai utilizate aliaje rezistente la căldură includ nichel, crom și fier, în timp ce pe bază de nichel, crom și cobalt sunt mai puțin utilizate.
De ce sunt preferate aliajele de Ti pentru aplicații la temperaturi înalte?
Titanul are un raport mare rezistență-densitate, ceea ce îl face un aliaj potrivit pentru fabricarea motoarelor de avioane și alte aplicații la temperatură înaltă.
Ultimele cuvinte
Când căutați piese mecanice de lucru la temperatură înaltă, luați în considerare aliajele care pot rezista la temperaturi ridicate și, de asemenea, fac alte metale rezistente la temperaturi înalte. Căutați alte proprietăți precum ductilitatea și rezistența la tracțiune. Toate aceste proprietăți combinate cu rezistența la coroziune reprezintă alegerea corectă a metalului de care aveți nevoie.