什么合金可耐热温度2000℃?
什么合金的耐热温度2000℃?
钨钼合金应具有较高的耐温性和不同的耐温性。单质钨可耐3500度,单质钼约2500度。因此,钨钼合金一般可耐3000度,钛合金可耐1700度,钨钼合金耐温高度,耐温性因比例而异。
钨加热元件主要用于各种高温真空炉中。电流流过加热导体时,会在该处产生热量。这种电阻加热会在高温炉中产生高温,因此加热元件的材料选择必须耐高温、熔点高。
钨钼金属属于难熔金属,由于熔点高,即使在极高的温度下也不会变软。与钢相比,难熔金属的热膨胀系数更低,热导率更高。辐射输出高、耐高温、热容低、热膨胀性低、蒸气压低和优异的耐腐蚀性是钨钼制加热元件主要的优势。
钨镧合金特点:
钨镧是在纯钨基础上研发而成,相对于纯钨而言,它不仅继承了钨的优越性,还有了自身的特点:
1.镧的加入提高了钨的再结晶温度,高温抗变形能力更强,强度更高;
2.镧元素的加入,可以大幅度降低电子逸出功,有利于电子发射;
3.相对于纯钨而言,钨镧板的加工性能更优越;钨镧合金,LA2O3粒子在钨中分布均匀细小,性能稳定。
钼与钼合金:
钼及其合金具有高熔点、高硬度、低膨胀系数、高导电性及突出的高温力学性能等特征,被广泛应用于高温发热体材料、耐高温结构材料、熔制玻璃用电极等。
为提高钼合金综合性能,通常在纯钼中加入合金、第二相,起到固溶强化、弥散强化的作用,如tzm合金、aks合金、la2o3-mo合金等。
与空气的反应 在室温下,钼不与空气或氧气反应。在高温(红热)下,形成三氧化钼(VI)氧化物MoO3。在很高的温度下钼于氢也不相互反应,但在1500℃与氮发生反应形成钼的氮化物。
TZM合金特点:
钼镧合金又称高温钼,牌号MoLa,是由钼中掺杂少量的三氧化二镧(La2O3)颗粒后能形成所谓的迭合式纤维结构。
钼镧合金 Mo-La alloy 由基体金属钼与在基体中以弥散质点存在的三氧化二镧组成的合金。合金中 La2O3 含量一 般为 0.5%~5.0%(质量分数)。
钼具有优良的高温强度、抗蠕变性能、低的热膨胀系数、好的导热性能和抗腐蚀性能,因此广泛用于电子工业、航空领域和军事领域中。但是,钼具有较低的再结晶温度,因此纯钼的使用常受到限制。钼的再结晶温度在1000℃左右,一旦钼发生再结晶,有害的杂质元素就容易富集在晶界上,从而降低钼的高温性能和常温性能。与其他金属一样,合金化有利于提高钼的高温性能。合金化后钼合金会产生固溶强化和第二相强化,使得合金的性能得到提升。分析钼合金中具有代表性的钼镧合金和TZM合金的高温性能,对钼合金的进一步发展具有重要的作用。
当退火温度小于1400℃,钼镧合金具有较强的强度和塑性等综合性能。当温度大于1400℃,其抗拉强度和塑性明显较低。TZM合金的抗拉强度随着温度的升高而降低,但是塑性却呈现增长趋势,这一点与钼镧合金正好相反。另外,综合比较发现,在相同的温度下TZM合金的高温性能优于钼镧合金可定制生产各种钽及钽金属加工件。
钼镧合金在退火温度大于1400℃时,表现出不同于TZM合金的热脆性。这主要是因为,随着退火温度的升高,钼镧合金的流线组织有断裂的倾向。
对于不同的高温炉使用环境和温度,可选择不同的钨钼材料及合金:
材料 | 应用 | 使用温度 |
纯钼 | 发热体、隔热屏 | <1200℃ |
钼镧-C1 | 发热体、隔热屏 | <1400℃ |
钼镧-C2 | 发热体、隔热屏 | <1600℃ |
AKS-钼 | 发热体、隔热屏 | <1800℃ |
TZM钼合金 | 支撑件、真空热压炉压头 | <1600℃ |
MHC钼合金 | 支撑件、真空热压炉压头 | <1400℃ |
钨镧 | 发热体,隔热屏,电极,固件 | 1800/2000℃ |
AKS钨 | 发热体,隔热屏,电极,固件 | 2000-2500℃ |
MHC合金(Molybdenum-Hafnium-Carbon Alloy)是TZM钼合金的升级产品,其性能及强度在高温条件下优于TZM合金。新型MHC合金氧含量低于50PPM,可以代替TZM合金使用,在特种要求的高温条件下,更能发挥它出色的使用效果。
各种高温合金物理性能对比
项目 | 镍基高温合金 | 钛铝高温合金 | 铌基高温合金 | 铁基高温合金 | 钨及高温合金 | 钼钛锆高温合金 | 钼饸碳高温合金 |
密度 g/cm3 |
8.9 | 4.54 | 8.57 | 7.86 | 19.3 | 10.13 | 10.23 |
导热系数 w/m.k |
90 | / | 53.7 | 46.52 | 173 | 135 | 135 |
比热 kj/kg.℃ |
0.46 | / | 0.26 | 0.45 | 0.14 | 0.25 | 0.25 |
热膨胀系数 mm/℃ |
/ | / | / | 0.016-0.018 | 0.0046 | 0.0052 | 0.0052 |
熔点 | 1453±1℃ | 1669℃ | 2468℃ | 1535℃ | 3410±20℃ | 2610℃ | 2610℃ |
沸点 | 2800℃ | / | 4744℃ | 2750℃ | 5927℃ | 5560℃ | 5560℃ |
铝镁硅合金
AKS合金是一种铝镁硅合金,AKS (aluminum-magnesium-silicon)的缩写。这类合金具有较高的耐蚀性和抗疲劳强度,可用于制造轻便坚固的零件。