2024/06/28
โลหะที่ดีที่สุดสําหรับการใช้งานในอุณหภูมิสูง
หากคุณต้องการชิ้นส่วนโลหะที่กําหนดเองที่สามารถทํางานได้ในอุณหภูมิสูง คุณควรรู้ว่าโลหะบางชนิดที่เหมาะสมสําหรับความต้องการของคุณ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง.โลหะเหล็กดังกล่าวมีความแข็งแรงและความทนทานในการเคลื่อนที่ในอุณหภูมิสูงความทนทานต่อความร้อนของโลหะเหล็กเป็นผลโดยตรงของการรักษาด้วยความร้อนสามารถทนอุณหภูมิได้ถึง 4000 °C (7232 °F).
มี ปัจจัย สอง ประการ ทํา ให้ เหล็ก สะสม ที่ มี ความทนทาน สูง สามารถ ทน ความ ร้อน ที่ สูง เช่น นี้ ได้: โครงสร้าง ของ เหล็ก สะสม (องค์ประกอบ) และ การ ติดต่อ ระหว่างอะตอม.เราจะนําเสนอโลหะอากาศสูง 6 อันที่ดีที่สุดโดยมีข้อมูลนี้ คุณสามารถตัดสินใจได้ดีขึ้นว่าโลหะที่ทนความร้อนไหนที่เหมาะสมกับคําตอบของคุณ
ไทเทเนียม
โลหะสีเทาสีเงินนี้ถูกใช้ทั่วไปในการผลิตเหล็กผสมที่แข็งแรง น้ําหนักเบา ทนต่อความร้อน และทนทานต่อการกัดสนองทิตาเนียม ละลายจุดอาจไม่สูงที่สุดในหมู่เหล็กผสมที่ทนความร้อนแม้ว่ามันจะถือว่าเป็นโลหะหายาก แต่ปัจจุบันมันถูกใช้เป็นวัสดุมาตรฐานสําหรับการผลิตและวิศวกรรมในแอพลิเคชั่นอุตสาหกรรมและผู้บริโภคจํานวนมากทิตาเนียมมักจะผลิตโดยใช้กระบวนการ Kroll, โดยการเผชิญหน้าของไทเทเนียมไดออกไซด์กับก๊าซคลอรีน เพื่อผลิตไทเทเทรคลอรีดไทเทเนียม ซึ่งจะปฏิกิริยากับแม็กนีเซียมเพื่อกําจัดคลอรีนที่เหลือทิตาเนียมมักถูกอธิบายว่าเป็น "สปองกี้" เนื่องจากรูขุมขัดขวางที่เกิดขึ้นภายในโครงสร้างของมันระหว่างการเกิดโลหะนี้มีคุณสมบัติด้านวิศวกรรมที่มีประโยชน์มากมาย ซึ่งส่วนที่พบได้ทั่วไปคือ: ความทนความร้อน ความแข็งแรงสูง ความทนต่อการกัดกร่อน ความหนาแน่นต่ํา น้ําหนักเบา ความแข็งแรงและความแข็งแรงคุณสมบัติ ที่ น่า ทึ่ง อีก อย่าง หนึ่ง คือ ความ สามารถ ของ มัน ที่ จะ ผสม กับ สายเหล็ก อื่น ๆหนาแน่นต่อความร้อน และแข็งแรงต่อรูปแบบที่บริสุทธิ์ทิตาเนียมถูกใช้สําหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง เช่น ส่วนประกอบรถยนต์ (วาล์ว), ลายพายแวลล์, เครื่องยึด, ไม้เชื่อม), ส่วนประกอบเครื่องบินอากาศ (ร่างกายเครื่องบิน, เครื่องเชื่อม, เครื่องบินลงจอด), การก่อสร้าง (วัสดุหลังคา, วัสดุภายนอก), อุปกรณ์กีฬา (ไม้กอล์ฟ,รัคเกตเทนนิส, จักรยาน), การเจาะในทะเล (สะพานทะเล, หมวกก้อน), อุปกรณ์ทางการแพทย์ (กระดูกเทียม, เครื่องเต้นหัวใจ, อุปกรณ์การผ่าตัด) และอุตสาหกรรมทั่วไป (โรงชําระน้ํา, โรงงานปรับเกลือ)เนื่องจากไทเทเนียมสามารถทนอุณหภูมิสูง และป้องกันการกัดกร่อน เมื่อถูกเผชิญกับพอลิมเลอร์ที่เสริมแกนคาร์บอน (CFRP), มันได้เปลี่ยนส่วนประกอบอลูมิเนียมส่วนใหญ่ที่ใช้เป็นหลักในเครื่องบินก่อนปี 1960
วอล์ฟสแตน
ทองเฟรน เป็น โลหะ สี ขาว เงิน เหมือน ทิตาเนียม ชื่อ "ทองเฟรน" มา จาก คํา สวีเดน "ทอง" และ "สเตน" แปล ว่า "หิน หนัก"ชื่อนี้เหมาะสม เพราะโครงสร้างที่แข็งแกร่ง และจุดละลายสูง ทําให้วอล์ฟสแตนเป็นหนึ่งในวัสดุที่แข็งแกร่งที่สุดบนโลกมันยังมีจุดละลายสูงสุดของโลหะหรือธาตุใด ๆ บนโลก (3422 ° C ∼ 6192 ° F) และความแข็งแรงในการดึงสูงสุด (142,000 psi) เนื่องจากนี้มันมักจะใช้ในการสร้างโลหะโลหะหนัก, เช่นเหล็กความเร็วสูง, สําหรับเครื่องมือการตัดต่าง ๆ วอลฟ์สแตนบริสุทธิ์ยากที่จะออกแบบเนื่องจากลักษณะที่แข็งแรงและจุดละลายสูงดังนั้นมันมักจะกลายเป็นผงและผสมกับโลหะผงอื่น ๆ เพื่อผลิตเหล็กเหล็กหลากหลายผงตองสแตนสามารถผสมผสานกับโลหะเป็นผง เช่น นิเคิล ผ่านกระบวนการซินเตอร์เพื่อผลิตสับสนธิที่แตกต่างกันที่มีคุณสมบัติที่ดีขึ้นคุณสมบัติสําคัญของวอล์ฟสแตนประกอบด้วย: ความหนาแน่นสูง (19.3 g/cm3), จุดละลายสูง, ความแข็งแรงในอุณหภูมิสูง, ความแข็งแรงในการดึงสูง, ความทนทานต่อการกัดกรองสูง (ไม่ต้องใช้การป้องกันการออกซิเดนเพิ่มเติมระหว่างการผลิตหรือหลังการผลิต)โลหะบริสุทธิ์ที่แข็งแรงที่สุด, ความดันระเหยต่ํา (ต่ําที่สุดในหมู่โลหะทั้งหมด), การขยายความร้อนต่ํา, และมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (ไม่ละลาย)ดังนั้นมันจึงถูกนําไปใช้เป็นส่วนเสริมในการช่วยในการผลิตสับสนธิพิเศษต่างๆการใช้งานรวมถึงส่วนประกอบด้านอากาศยาน, ส่วนประกอบรถยนต์, สายไฟไหม้ (สําหรับแสงสว่าง), บัลลิสติกส์ทหาร, หูฟังโทรศัพท์มือถือ, เครื่องตัด, การเจาะและเครื่องเจาะการใช้งานทางเคมี, อุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนด์ ในรูปแบบบริสุทธิ์ของตองสแตนยังถูกใช้สําหรับการใช้งานอิเล็กทรอนิกส์หลายอย่าง เช่น อิเล็กทรอนิกส์, ติดต่อ, แผ่น, สาย, และไม้. นอกจากนี้,ผู้ประดิษฐ์เครื่องประดับมักใช้มันในการทําคอและแหวน เนื่องจากความหนาแน่นของมันซึ่งเหมือนกับทองคํา แต่มีแสงสว่างน้อย และมีโครงสร้างที่แข็งแรงกว่า
สแตนเลส
สแตนเลสเป็นสแตนเลสประกอบด้วยโลหะสามประเภท คือ เหล็ก โครเมียม และ นิเคิล สแตนเลสประกอบด้วยสแตนเลส โดยใช้กระบวนการรักษาความร้อนพิเศษกระบวนการนี้สามารถสรุปได้ว่า: การละลาย, การปรับ / การสับสน, การปรับรูปร่าง, การรักษาความร้อน, การตัด / การออกแบบ / การเสร็จสิ้นคุณสมบัติทางวิศวกรรมที่นิยมของเหล็กไร้ขัดสนคือความทนทานต่อการกัดกร่อน และความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสแตนเลสมักถูกเรียกว่า "วัสดุสีเขียว" เพราะมันสามารถรีไซเคิลได้อย่างไม่สิ้นเชิงจุดละลายของเหล็กไร้ขัดเหล็กอยู่ระหว่าง 1400 ถึง 1530 °C (2550 ถึง 2790 °F)สาเหตุของช่วงนี้ ไม่ใช่จํานวนแม่นยํา เพราะปริมาณของธาตุผสมที่แตกต่างกัน ซึ่งรวมกันเพื่อสร้างคุณภาพของเหล็กไร้ขัดธาตุเหล็กไร้ขัดเหล็กทั้งสามมีจุดละลายที่แตกต่างกัน: เหล็ก (1535 °C ราคา 2795 °F), โครเมียม (1890 °C ราคา 3434 °F), และนิเคิล (1453 °C ราคา 2647 °F).จุดละลายสุดท้ายจะได้รับผลกระทบในระดับสูงหรือต่ําอย่างไรก็ตามจุดละลายเกือบจะมักจะอยู่ในระหว่างค่าเฉลี่ยที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ เนื่องจากการผลิตและผลงานวิศวกรรมที่เหมาะสมสแตนเลสถูกใช้ในหลายสาขา, รวมถึงความทนทานต่อการกัดกร่อน ความทนทานต่ออุณหภูมิสูง ความทนทานต่ออุณหภูมิต่ํา ความทนทานต่อการดึงสูง ความทนทาน (ในอุณหภูมิสูงและสภาพที่ยากลําบาก)การผลิตและการปรับปรุงง่าย, การบํารุงรักษาที่ต่ํา, ลักษณะที่น่าสนใจ, และมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (สามารถนําไปใช้ใหม่ได้อย่างไม่สิ้นเชิง) เมื่อใช้แล้วมันไม่ต้องการการทาสี, การรักษา, หรือเคลือบทําให้การบํารุงรักษาที่ต่ําของมัน เป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่นิยมที่สุดดังนั้นสแตนเลสจึงเป็นที่นิยมมาก โดยเฉพาะสําหรับการใช้งานต่อไปนี้: อาคาร (ผนังภายนอก, โต๊ะทํางาน, รางมือ, backsplashes), สะพาน,ตู้เย็นและตู้เย็น (วัสดุปลาย), เครื่องซักจาน (วัสดุเสร็จ) อุปกรณ์เก็บอาหาร, น้ํามัน, ก๊าซ และส่วนประกอบทางเคมี (ถังเก็บน้ํา, ท่อ, ปั๊ม, วาล์ว), โรงบําบัดน้ําเสีย, โรงบําบัดน้ําเกลือ, เครื่องพัดลมเรือส่วนประกอบพลังงาน (นิวเคลียร์), พลังงานภูมิอากาศ, พลังงานแสงอาทิตย์, พลังงานน้ํา, พลังงานลม (ควาย, ก๊าซ) อัตราการละลายสูงและความแข็งแรงในการยืดสูงของเหล็กไร้ขัดลมเพิ่มความทนทานของผลิตภัณฑ์ต่อความเครียด, ความจางโครงสร้างและรอบชีวิต.
โมลิบเดน
โลหะสีขาวเงิน (สีเทาในรูปแบบของผง) นี้มีความยืดหยุ่นและทนทานต่อการกัดกรองสูงมาก จุดละลายและความทนทานต่อความร้อนของมันยังสูงมากโมลิบเดนม์มีจุดละลาย 2623 °C (4753 °F), จุดละลายที่สูงที่สุดที่ห้าของโลหะทั้งหมด จุดละลายที่สูงของมันทําให้ส่วนประกอบจากโมลิบเดนัมทํางานได้อย่างมีประสิทธิภาพในอุณหภูมิสูงที่มีประโยชน์สําหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการการปรับน้ํามันทนความร้อนโมลิบดีนัม ไดซัลฟไดมักจะใช้เป็นน้ํามันค้อนแห้งในเคลือบผสม, ไขมัน, และกระจายกระจายเพื่อเพิ่มความทนความร้อน. นอกจากนี้, หากจําเป็น,ผงโมลิบเดนัมสามารถแปลงเป็นโลหะแข็ง ผ่านกระบวนการประกอบโลหะปูนผงหรือกระบวนการหล่อหล่อภาษาอังกฤษคือ โมลิบเดนัมในรูปแบบแข็ง สามารถใช้ได้สําหรับการใช้งานที่ต้องการมัน อย่างไรก็ตาม โมลิบเดนัมยังคงถูกใช้เป็นส่วนใหญ่ในรูปแบบผง เนื่องจากคุณสมบัติที่มีประโยชน์มากมายรวมถึงจุดละลายสูงโมลิบเดนัมมีคุณสมบัติที่ไม่เป็นแม่เหล็ก และมีลักษณะที่น่าสนใจ,แข็งแรง, ขัด conductive, และทนทานการสวมใส่สูง. สารสกัดเหล่านี้ถูกใช้ในแอพลิเคชั่น เช่น อุปกรณ์อาวุธ, ส่วนของเครื่องยนต์, ใบเลื่อย, สารเสริมน้ํามันย่อย, สีพานวงจร, สายไฟฟ้าเครื่องทําความร้อน,เครื่องเคลือบป้องกัน (เครื่องปั่น)โมลิบเดนม์ ไม่ค่อยมีในธรรมชาติ (1.1 ppm) ดังนั้น ค่าใช้จ่ายของมันมักจะสูงกว่าโลหะที่ทนความร้อนอื่น ๆโดยเฉพาะเมื่อความต้องการในการผลิตเหล็กสูงเนื่องจากมันมักจะใช้สําหรับเคลือบเหล็ก
นิเคิล
เช่นเดียวกับโลหะที่ทนความร้อนอื่น ๆ ในรายการนี้ นิเคิลเป็นโลหะการเปลี่ยนแปลงสีขาวเงินที่รู้จักกันด้วยจุดละลายสูง (1455 ° C 2651 ° F) และความทนทานต่อการกัดกร่อนความทนทาน ต่อ การ กัดสั่น ที่ สูง ของ นิเคิล ทํา ให้ มัน มี ประโยชน์ สําหรับ การ ผสม แรงไฟฟ้า และ การ ปกโลหะ อื่น ๆรวมถึงการผลิตเหล็กสแตนเลส เช่น เหล็กไร้ขัดจุดละลายสูงของไนเคิล เป็นผลตรงจากไอออนบวกและลบ (โปรตอนและอิเล็กตรอน) ที่ดึงดูดกันและกัน เพื่อสร้างพันธะแข็งแกร่ง ที่ยังคงคงอยู่ภายใต้ความดันและความร้อนที่มหาศาลเนื่องจาก นิเคิลเป็นโลหะที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ พบได้มากมายในธาตุฝังของโลกมันไม่ได้ถูกผลิตผ่านกระบวนการใด ๆ แต่ถูกสกัดจากชั้นหิน (หินมะกนีเซียม ultramafic และหินมะกนีเซียม igneous mafic ที่พบกันเป็นหลักในภูมิอากาศอุณหภูมิ)ด้านอื่น, สารสกัดของไนเคิลถูกสร้างขึ้นโดยการรวมไนเคิลกับโลหะอื่น ๆ เช่น อลูมิเนียม, ไทเทเนียม, เหล็ก, ทองแดง, และโครเมียมผ่านกระบวนการรักษาความร้อนที่ง่ายดายสารสกัดเหล่านี้จะนําไปใช้ในการผลิตสินค้าต่างๆ สําหรับอุตสาหกรรมต่างๆปัจจุบันมีประมาณ 3,000 สับสนธิที่มีฐานของไนเคิลที่ใช้อยู่ คุณสมบัติทั่วไปที่แสดงให้เห็นโดยหลากหลายแบบของสับสนธิไนเคิลรวมถึงความแข็งแรง, ความแข็งแรง, คุณสมบัติแม่เหล็กอ่อน, ความต้านทานต่อการกัดกรองความต้านทานความร้อน, และการผลิตที่ง่าย (ความสามารถในการปั่นที่ดี) อย่างที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้, สายเหล็กที่มีฐานของนิกเกิลถูกใช้ในหลายสาขาอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน, โดยรายการที่ค่อนข้างกว้างขวางสามารถสรุปได้ดังนี้: เปลือกไฟฟ้า เครื่องต้มข้น เครื่องแปลง เครื่องชักชัก เครื่องปรับรังเกียจ เครื่องหมุนหมุนหมุนเรือ เครื่องหมุนหมุนหมุนแบตเตอรี่, นิเคิล-โลหะไฮดริด), เครื่องกระตุ้นแม่เหล็ก, ปรางแม่เหล็ก, อุปกรณ์เก็บของ, เครื่องจุดไฟ, อิเล็กทรอนด์รถยนต์. นิเคิลมีความทนทานต่อการออกซิเดนที่แข็งแกร่งแม้กระทั่งในอุณหภูมิที่รุนแรง
ความร้อนและสามารถป้องกันการกัดกรองทางเคมีไฟฟ้า ดังนั้นมันจึงเป็นตัวเลือกที่ดีสําหรับการผลิตเหล็กผสมที่ทนความร้อนและทนการกัดกรองที่มีความจําเป็นสําหรับการใช้งานที่ทํางานในสภาพแวดล้อมที่มีสารสกัดและอุณหภูมิสูง.
ทันทัล
โลหะสีฟ้าเทาที่หายากนี้ เป็นที่รู้จักด้วยโครงสร้างที่แข็งแรงอย่างมาก จุดละลายสูง และทนทานกับเกือบทุกรูปแบบของกรดที่ทําลายจุดละลายของทันทัล (3020 ° C 5468 ° F) เป็นจุดที่สูงสุดที่สามในหมู่ธาตุทั้งหมดทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทองทการใช้ไฟฟ้า, ลดปอตัสเซียมฟลูอริดทันทัลัมกับโซเดียม, หรือปฏิกิริยาคาร์บิดกับโอไซด์. กระบวนการลดเทอร์มิทโดยใช้โซเดียมอาจจะเป็นวิธีที่นิยมที่สุดในการผลิตทองทัลัมเป็นผง,วัสดุที่ใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุการผลิตอื่น ๆ ทันทัลยัมทําให้มีความแตกต่างของเมล็ดพันธุ์ที่กว้างขวางมากขึ้น ซึ่งช่วยลดต้นทุนและปรับปรุงความสามารถในการออกแบบและคุณสมบัติทางกลทันทัลมีคุณสมบัติหลายอย่าง ที่เพิ่มการใช้ในศตวรรษที่ 21, รวมถึงความมั่นคงสูง ความแข็งแรงสูง ความทนทานต่อการกัดกร่อน (ไม่มีการทําลายล้างทางเคมีในอุณหภูมิต่ํา) ความทนทานต่อความร้อน จุดละลายที่สูงมาก, ความสามารถในการนําความร้อนการนําไฟฟ้า, การป้องกันชั้นออกไซด์ (ป้องกันทุกรูปแบบของการกัดกรอง, รวมถึงการกัดกรองและการกัดกรองด้วยกรด), การผลิตง่าย, ความยืดหยุ่น, ความหนาแน่นและความแข็งทันทัลม์ มักถูกผสมกับธาตุอื่น ๆ เพื่อผลิตสับสนธิที่มีจุดละลายและความแข็งแรงต่อการดึงสูงกว่าในแง่ของการใช้งาน ทันทัลยัมถูกใช้เป็นหลักในการผลิตองค์ประกอบสําหรับอุตสาหกรรมพลังงาน แต่เนื่องจากความทนทานต่อความร้อนและการกัดกรองสูงมันยังถือว่าเป็นวัสดุการผลิตที่ใช้ได้ในเครื่องบิน, การป้องกันและอุตสาหกรรมเคมี. ทันทัลยูมมักจะใช้ในแอพลิเคชั่น เช่น เครื่องประกอบไฟฟ้า, อะไหล่เตาสูบว่าง, ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ (วงจร, เครื่องประกอบไฟฟ้า, เครื่องต่อต้าน),องค์ประกอบของโรงงานปฏิวัตินิวเคลียร์, อุปกรณ์แปรรูปเคมี, ส่วนเครื่องบิน, อาวุธ, เครื่องมือการผ่าตัด, เลนส์กล้อง, การบํารุงผิวเหล็ก (การเคลือบ) และยาฆ่าแมลงและยาฆ่าพืชทันทัลม์มีค่ามากที่สุดสําหรับการใช้ในตัวประกอบไฟฟ้า, สามารถเก็บชาร์จสูงสุดต่อหน่วยของตัวประกอบไฟฟ้าใด ๆ
สรุป
โลหะที่กล่าวไว้ในคู่มือข้างต้นคือวัสดุที่ทนความร้อน 6 อันดับแรกที่มีให้เลือกสําหรับการผลิตชิ้นส่วนโลหะอากาศสูงตามสั่งพวกเขามีคุณสมบัติทางกลและวิศวกรรมที่ดีเยี่ยมรวมถึงความทนทานต่อการกัดสั่น ความแข็งแรงต่อการยืด ความทนทานต่อความเหนื่อยล้า ความยืดหยุ่นสูง การผลิตง่าย และความแข็งแรงโลหะที่ทนความร้อนที่เหมาะสมสําหรับโครงการของคุณจะขึ้นอยู่กับความต้องการของมันข้อมูลด้านบนสามารถช่วยให้คุณเลือกที่เหมาะสม ก่อนที่จะตัดสินใจสุดท้ายจําต้องปรึกษากับผู้ผลิตโลหะที่มีความชํานาญและประสบการณ์ เพื่อให้สอดคล้องกับวัสดุที่เหมาะสมกับการใช้งานของคุณ.
อ่านต่อ