定義を取得し、用語が参照する要素を見つける
「高融点金属」という用語は、例外的に高い融点を有し、耐摩耗性、 腐食性および変形性に優れた金属元素群を表すために使用される。
耐火金属という用語の工業的使用は、多くの場合、一般的に使用される5つの要素を指す。
しかし、広義の定義にはあまり一般的でない金属も含まれています。
特性
高融点金属の特徴は、耐熱性である。 5つの工業用耐火金属はすべて融点が3632°F(2000°C)を超えています。
高温での高融点金属の強度とその硬さとの組み合わせにより、切削工具に最適です。
耐火金属は熱衝撃にも非常に強いため、加熱と冷却を繰り返しても膨張、応力、ひび割れが起こりにくくなります。
金属はすべて、高密度(重い)と良好な電気的および熱伝導特性を有する。
もう1つの重要な特性は、クリープに対する耐性であり、金属が応力の影響下でゆっくりと変形する傾向がある。
耐火性金属は、保護層を形成する能力のために、高温で容易に酸化するが、耐食性も有する。
耐火金属および粉末冶金
それらの高い融点および硬度のために、高融点金属は、最も頻繁に粉末形態で加工され、鋳造によって製造されることはない。
金属粉末は、特定の大きさおよび形状に製造され、次に圧縮されて焼結される前に混合されて、特性の適切な混合物を生成する。
焼結は、金属粉末を(金型内で)長時間加熱することを含む。 熱の下で、粉末粒子は結合し始め、固体片を形成する。
焼結は、融点よりも低い温度で金属を結合することができ、耐火金属を扱う際の大きな利点である。
カーバイドパウダー
多くの耐火金属の最も初期の用途の1つは、超硬合金の開発と20世紀初めに発生した。
最初に市販されている炭化タングステンであるWidiaは、Osram Company(ドイツ)によって開発され、1926年に販売されました。これにより、同様に硬く耐摩耗性の金属でさらに試験が行われ、近代的な焼結炭化物が開発されました。
炭化物材料の製品は、しばしば、異なる粉末の混合物の恩恵を受ける。 このブレンドのプロセスは、異なる金属からの有益な特性の導入を可能にし、それによって、個々の金属によって生成され得るものよりも優れた材料を生成する。 例えば、元のWidia粉末は5〜15%のコバルトで構成されていました。
注:高融点金属特性の詳細は、ページ下部の表を参照してください
アプリケーション
耐火金属系合金および炭化物は、エレクトロニクス、航空宇宙、自動車、化学、鉱業、原子力技術、金属加工、補綴物を含む事実上すべての主要産業で使用されています。
耐火金属の最終用途の以下のリストは、耐火金属協会によって編集された。
タングステン金属
- 白熱電球、蛍光灯、自動車用ランプフィラメント
- 陽極およびX線管のターゲット
- 半導体サポート
- 不活性ガスアーク溶接用電極
- 大容量陰極
- キセノン用電極はランプ
- 自動車の点火システム
- ロケットノズル
- 電子管エミッタ
- ウラン処理ルツボ
- 加熱素子および放射シールド
- 鋼と超合金の合金元素
- 金属マトリックス複合材料の強化
- 化学および石油化学プロセスにおける触媒
- 潤滑剤
モリブデン
- 鉄、鋼、ステンレス鋼、工具鋼およびニッケル基超合金の合金添加
- 高精度砥石スピンドル
- スプレーメタライズ
- ダイカストダイス
- ミサイルおよびロケットエンジン部品
- ガラス製造における電極および攪拌棒
- 電気炉加熱要素、ボート、熱シールド、およびマフラーライナー
- 亜鉛精製ポンプ、洗濯機、バルブ、スターラー、熱電対の井戸
- 原子炉制御棒の生産
- スイッチ電極
- トランジスタおよび整流器のサポートおよびバックアップ
- 自動車用ヘッドライト用フィラメントと支持ワイヤー
- 真空管ゲッタ
- ロケットスカート、コーン、ヒートシールド
- ミサイルコンポーネント
- 超伝導体
- 化学プロセス装置
- 高温真空炉のヒートシールド
- 鉄合金および超伝導体の合金添加剤
セメントタングステンカーバイド
- セメントタングステンカーバイド
- 金属加工用切削工具
- 原子力設備
- 鉱業および石油掘削ツール
- 成形金型
- 金属成形ロール
- 糸ガイド
タングステン重金属
- ブッシング
- バルブシート
- 硬質材料と研磨材料を切断するためのブレード
- ボールペンポイント
- 石積みの鋸とドリル
- 重金属
- 放射線シールド
- 航空機カウンターウェイト
- 自動巻き釣合いカウンター
- 空中カメラバランス機構
- ヘリコプターローターブレードバランスウエイト
- ゴールドクラブウェイトインサート
- ダーツのボディ
- 武装ヒューズ
- 振動減衰
- 軍事兵器
- 散弾銃
タンタル
- 電解コンデンサ
- 熱交換器
- バヨネットヒーター
- 温度計の井戸
- 真空管フィラメント
- 化学プロセス装置
- 高温炉コンポーネント
- 溶融金属および合金を取り扱うためのるつぼ
- 切削工具
- 航空宇宙エンジン部品
- 手術用インプラント
- 超合金中の合金添加物
耐火金属の物性
| タイプ | 単位 | モ | Ta | Nb | W | Rh | Zr |
| 典型的な商業的純度 | 99.95% | 99.9% | 99.9% | 99.95% | 99.0% | 99.0% | |
| 密度 | cm / cc | 10.22 | 16.6 | 8.57 | 19.3 | 21.03 | 6.53 |
| 1ポンド/平方インチ | 0.369 | 0.60 | 0.310 | 0.697 | 0.760 | 0.236 | |
| 融点 | Celcius | 2623 | 3017 | 2477 | 3422 | 3180 | 1852 |
| °F | 4753.4 | 5463 | 5463 | 6191.6 | 5756 | 3370 | |
| 沸点 | Celcius | 4612 | 5425 | 4744 | 5644 | 5627 | 4377 |
| °F | 8355 | 9797 | 8571 | 10,211 | 10,160.6 | 7911 | |
| 典型的な硬度 | DPH(ビッカーズ) | 230 | 200 | 130 | 310 | - | 150 |
| 熱伝導率(@ 20℃) | cal / cm 2 / cm℃/秒 | - | 0.13 | 0.126 | 0.397 | 0.17 | - |
| 熱膨張係数 | °C×10 -6 | 4.9 | 6.5 | 7.1 | 4.3 | 6.6 | - |
| 電気抵抗率 | マイクロオームcm | 5.7 | 13.5 | 14.1 | 5.5 | 19.1 | 40 |
| 電気伝導性 | %IACS | 34 | 13.9 | 13.2 | 31 | 9.3 | - |
| 引張強さ(KSI) | アンビエント | 120-200 | 35-70 | 30-50 | 100〜500 | 200 | - |
| 500℃ | 35-85 | 25-45 | 20-40 | 100-300 | 134 | - | |
| 1000℃ | 20-30 | 13-17 | 5-15 | 50-75 | 68 | - | |
| 最小伸び(1インチゲージ) | アンビエント | 45 | 27 | 15 | 59 | 67 | - |
| 弾性率 | 500℃ | 41 | 25 | 13 | 55 | 55 | |
| 1000℃ | 39 | 22 | 11.5 | 50 | - | - |
ソース:http://www.edfagan.com