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耐高温的金属材料有哪些

2020-07-23 17:05 作者:AG 点击:

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  一般说,金1653属材料的熔点越高,其可使用的温度限度越高。如用热力学温度表示熔点,则金属熔点Tm的60%,被定义为理论上可使用温度上限Tc,即Tc=0.6Tm。这是因为随着温度的升高,金属材料的机械性能显著下降,氧化腐蚀的趋势相应增大,因此,一般的金属材料都只能500~600℃下长期工作,能在700℃高温下工作的金属通称耐热合金,“耐热”是指其在高温下能保持足够和强度和良好的抗氧化性。

  提高钢铁抗氧化性的途径有二:一是在钢中加入Cr、Si、Al等合金元素,或者在钢的表面进行Cr、Si、Al合金化处理。它们在氧化性气氛中可很快生成一层致密的氧化膜,并牢固地附地钢的表面,从而有效地阻止氧化的继续进行;二是在钢铁表面,用各种方法形成高熔点的氧化物、碳化物、氮化物等耐高温涂层。

  增加钢中原子间在高温下的结合力。研究指出,金属中结合力,即金属键强度大小,主要与原子中未成对的电子数有关。从周期表中看,ⅥB元素金属键在同一周期内最强。因此,在钢中加入Cr、Mo、W等原子的效果最佳。

  加入能形成各种碳化物或金属间化合物的元素,以使钢基体强化。由若干过渡金属与碳原子生成的碳化物属于间隙化合物,在金属键的基础上,又增加了共价键的成分,因此硬度极大,熔点很高。例如,加W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物,从而增加了钢铁的高温强度。

  利用合金方法,除铁基耐热合金外,还可制得镍基、钼基、铌基和钨基耐热合金,它们在高温下具有良好的机械性能和化学稳定性。其中镍基合金是最优的超耐热金属材料,组织中基体是Ni-Cr-Co的固溶体和Ni3Al金属化合物,经处理后,其使用温度可达1000~1100℃。

  熔点:金刚石:3550 钨:3410 纯铁:1535 各种钢:1300~1400 各种铸铁:1200左右 铜:1083 金:1064还有就是一些耐热铸钢 锅炉用钢,齿轮钢等

  比较多Cr-Mo钢系是常用的耐高温材料,典型代表是12Cr1MoV还有高速钢也是耐高温材料,典型代表是W18CrMoNb

  上温度的无机物材料。它们是修建窑炉、燃烧室和其他需耐高温的建筑材料。一般用石英砂、粘土、菱镁矿、白云石等作原料而制成,如耐火水泥、镁砖等。从广义上讲,无机耐火、耐热材料是指这些化合物的硬度高、脆性好、耐化学腐蚀性能好,而且熔点在1500以上。主要分金属与非金属化合物和非金属间化合物两类。前者如钨、钼、钽、铌、钒、铬、钛、锆等难熔金属以及稀土金属的硼化物、碳化物、氮化物、硅化物、磷化物和硫化物等;后者如碳化硼、碳化硅、氮化硼、氮化硅、磷化硼、磷化硅等。后者有极重要的用途,可用作高温耐火材料(如磨料、铸模、喷嘴、高温热电偶套管)、耐热材料(如火箭的结构元件、核工程材料、电热元件)、电工材料(如高温热电偶、引燃电极),此外还用作耐化学腐蚀材料和硬质材料等。耐热聚合物可用作耐高温薄膜绝缘材料、耐高温纤维、耐高温涂料、耐高温粘合剂等。按照耐高温的时间,又分瞬间耐高温材料和较长时间的耐高温材料。前者在1000~10000℃能耐几秒到几分钟。其中烧蚀材料也是耐高温材料。例如在300~600℃,在空气中能保持它的机械强度、耐化学腐蚀等。

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