Materiaali, jolla on korkea sulamispiste. Tulenkestävä metalli. Metallien ominaisuudet. Tulenkestävä metalli on volframi

Tunnetusti sulavin metalli on elohopea, joka luokiteltiin metalliksi heti sen jälkeen, kun sen sähkönjohtavuus varmistettiin sekä nestemäisessä että kiinteässä muodossa.

Francium voisi ”kilpailla” metallien sulavimman arvon tittelistä, mutta se on harvinainen metalli, jota ei korkean radioaktiivisuuden vuoksi myöskään voida tutkia hyvin. Tiedämme sulavimman materiaalin, mutta mikä metalli on tulenkestävin? Tämä on volframia.

Miten tämä metalli löydettiin?

Ruotsalainen tiedemies K. V. Scheele (vuonna 1781) löysi maailman tulenkestävimmän metallin. Hän onnistui syntetisoimaan volframitrioksidia (niin kutsuttiin kevyintä metallia) liuottamalla malmi typpihappoon. Pari vuotta myöhemmin puhtaimman metallin saivat espanjalaiset kemistit F. Fermin ja J. José de Eluard, jotka eristivät sen volframiitista. Tuolloin tämä löytö ei kuitenkaan tehnyt erityistä vaikutusta ihmiskuntaan, ja kaikki siksi, että tarvittavia tekniikoita ei ollut olemassa tuloksena olevan metallin käsittelemiseksi.

Missä volframia käytetään?

Volframiyhdisteitä käytetään laajalti. Niitä käytetään konepaja- ja kaivosteollisuudessa kaivojen poraamiseen. Suuren lujuutensa ja kovuutensa ansiosta tätä metallia käytetään lentokoneiden moottoreiden osien, filamenttien, tykistökuorten, nopean gyroskoopin roottoreiden, luotien jne. valmistukseen. Volframia käytetään myös menestyksekkäästi elektrodina argonkaarihitsauksessa. Tällaiset teollisuudenalat eivät tule toimeen ilman volframiyhdisteitä - tekstiiliä, maalia ja lakkaa.

Tuotantoteknologia

Koska "puhdasta" volframia ei löydy luonnosta (se on kivien komponentti), tarvitaan menettely tämän metallin eristämiseksi. Lisäksi tutkijat arvioivat sen pitoisuuden maankuoressa seuraavasti: 1000 kiloa kohden on vain 1,3 grammaa volframia. Voidaan huomata, että tulenkestävin metalli on melko harvinainen elementti, jos vertaamme sitä tunnettuihin metallityyppeihin.

Kun malmia louhitaan maan syvyydestä, volframin määrä on vain kaksi prosenttia. Tästä syystä uutetut raaka-aineet menevät käsittelylaitoksiin, joissa metallin massaosuus pienennetään erityismenetelmin kuuteenkymmeneen prosenttiin. Kun saadaan "puhdasta" volframia, prosessi jaetaan useisiin teknologisiin vaiheisiin. Ensimmäinen on puhtaan trioksidin eristäminen louhitusta raaka-aineesta. Tätä tarkoitusta varten käytetään lämpöhajoamista, kun metallin korkein sulamispiste on 500 - 800 astetta. Tässä lämpötilassa ylimääräiset alkuaineet sulavat ja sulasta massasta kerätään volframioksidia.

Seuraavaksi tuloksena oleva yhdiste käy läpi perusteellisen jauhatusvaiheen, ja sitten tapahtuu pelkistysreaktio. Tätä varten lisätään vetyä ja käytetään 700 asteen lämpötilaa. Tuloksena on puhdasta metallia, joka on jauhemainen. Sitten tulee jauheen tiivistysprosessi, johon käytetään korkeaa painetta, ja sintraus vetyympäristössä, jossa lämpötila on 1200-1300 astetta.

Tuloksena oleva massa lähetetään erityiseen sulatusuuniin, jossa massa kuumennetaan sähkövirralla yli 3000 asteeseen. Eli volframi osoittautuu nestemäiseksi sulamisen jälkeen. Sitten massa puhdistetaan epäpuhtauksista ja sen yksikiteinen hila syntyy. Tätä varten he käyttävät vyöhykesulatusmenetelmää - sen ydin on, että vain osa metallista sulaa tietyn ajan kuluessa. Tämä menetelmä mahdollistaa yhdelle alueelle kerääntyvien epäpuhtauksien uudelleenjakautumisprosessin, josta ne voidaan helposti poistaa lejeeringin kokonaisrakenteesta. Tarvittava volframi tulee harkkoina, joita käytetään tarvittavien tuotteiden valmistukseen eri teollisuudenaloilla.

Volframi metalli

Tulenkestävä metalli, volframi (volframium), saatiin vuonna 1783. Espanjalaiset kemistit, d'Eluyarin veljekset, eristivät sen volframiitista ja pelkistivät sen hiilellä. Tällä hetkellä volframin valmistuksen raaka-aineita ovat volframiitti- ja scheeliittirikasteet - WO3. Volframijauhetta valmistetaan sähköuuneissa 700-850 °C:n lämpötilassa. Itse metalli valmistetaan jauheesta puristamalla teräsmuotteissa paineen alaisena ja lämpökäsittelyllä työkappaleita edelleen. Viimeinen kohta on, että kuumeneminen noin 3000 °C:een tapahtuu ohjaamalla sähkövirtaa.

Teollinen sovellus

Volframi ei löytänyt teollista sovellusta pitkään aikaan. Vasta 1800-luvulla alettiin tutkia volframin vaikutusta erilaisen teräksen ominaisuuksiin. 1900-luvun alussa volframia alettiin käyttää hehkulampuissa: siitä valmistettu hehkulanka lämpenee 2200 °C:seen. Tässä ominaisuudessa volframi on aikamme välttämätön.

Volframiteräksiä käytetään myös puolustusteollisuudessa - panssaripanssarin, torpedojen ja kuorien, lentokoneiden ohuimpien osien jne. Volframiteräksestä valmistettu työkalu kestää intensiivisimpiäkin metallintyöstöprosesseja.

Volframi eroaa kaikista muista metalliveljistä erityisen tulenkestävyyden, raskauden ja kovuuden suhteen. Puhdas volframi sulaa 3380 °C:ssa, mutta kiehuu vain 5900 °C:ssa, mikä on sama kuin Auringon pinnan lämpötila.

Yhdestä kilogrammasta volframia voidaan tehdä 3,5 km pitkä lanka. Tämä pituus riittää tuottamaan filamentteja 23 000 60 watin hehkulampulle.

Vielä ei ole yksimielisyyttä siitä, mitkä metallit katsotaan tulenkestäviksi. Useimmiten metallit, jotka sulavat raudan sulamispisteen (1536 °C) yläpuolella, luokitellaan tavanomaisesti tulenkestäviksi. Kaikista tulenkestävistä metalleista puhtaassa muodossaan ja seosten perustana titaani, zirkonium, molybdeeni, volframi ja paljon vähemmässä määrin niobium, tantaali ja vanadiini ovat löytäneet laajan käytön tekniikassa.

Viime aikoihin asti tulenkestäviä metalleja valmistettiin jauhemetallurgisilla menetelmillä, ja niitä käytettiin pääasiassa terästen ja joidenkin seosten seostamiseen. Koska ilmailu- ja rakettitekniikan kasvaviin tarpeisiin vastataan yhä enemmän lämmönkestäviä materiaaleja, tulenkestäviä metalleja ja niihin perustuvia seoksia käytetään yhä enemmän lämmönkestävinä rakennemateriaaleina. Tässä tapauksessa niihin kohdistuu korkeampia puhtausvaatimuksia, koska epäpuhtauksien, erityisesti kaasujen, saastuttamat tulenkestävät metallit ovat hauraita ja vaikeita käsitellä paineella ja hitsauksella.

Titaani ja sen seokset

Titaani - D.I. Mendelejevin jaksollisen taulukon 4. ryhmän alkuaine - on siirtymämetalli. Sen tiheys on suhteellisen pieni (4,51 g/cm3). Ominaislujuuden suhteen titaaniseokset ylittävät seosteräkset ja lujat alumiiniseokset, mikä tekee niistä välttämättömiä rakennemateriaaleja ilmailussa ja rakettiteollisuudessa. Titaanin ja sen seosten suurin haitta rakennemateriaalina on sen pieni kimmokerroin (katso § 5), joka on noin puolet raudan ja sen seosten kimmomoduulista. Titaani sulaa 1670°C:ssa ja kiinteässä tilassa sillä on kaksi allotrooppista muunnelmaa. Matalan lämpötilan α-modifikaatiossa, joka on olemassa 882 °C:seen asti, on kuusikulmainen tiiviisti pakattu hila. Korkean lämpötilan β-modifikaatiossa on runkokeskeinen kuutiohila. Titaanille on ominaista korkea korroosionkestävyys makeassa ja merivedessä sekä erilaisissa aggressiivisissa ympäristöissä. Tämä ominaisuus selittyy suojaavan oksidikalvon muodostumisella pinnalle, joten titaani on erityisen kestävä ympäristöissä, jotka eivät tuhoa oksidikalvoa tai edistä sen muodostumista (laimeassa rikkihapossa, aqua regiassa, typpihapossa).

Titaani on käytännöllisesti katsoen kestävää ilmassa jopa 500 °C:n lämpötilassa. Yli 500°C:ssa se on aktiivisesti vuorovaikutuksessa ilmakehän kaasujen (happi, typpi) sekä vedyn, hiilimonoksidin ja vesihöyryn kanssa. Titaaniin merkittäviä määriä liukeneva typpi ja happi heikentävät sen plastisia ominaisuuksia. Hiili, jonka pitoisuus on yli 0,1 - 0,2%, ja joka on kerrostettu titaanikarbidina raerajoille, vähentää myös suuresti titaanin sitkeyttä. Erityisen haitallinen epäpuhtaus on vety, joka jopa tuhannesosissa prosenteissa johtaa erittäin hauraiden hydridien ilmaantumista ja siten titaanin kylmähaurautta. Kaikki nämä epäpuhtaudet heikentävät titaanin korroosionkestävyyttä ja hitsattavuutta. Titaani ja sen seokset sulatetaan voimakkaan reaktiivisuutensa ansiosta tyhjökaarisähköuuneissa vesijäähdytteisissä kuparikiteyttävissä.

Titaaniin lisättyjen seosaineiden vaikutusta on suositeltavaa arvioida niiden vaikutuksen perusteella polymorfisen muutoksen lämpötilaan. Suuri joukko metalleja lisää β-faasin olemassaoloaluetta ja tekee siitä stabiilin huoneenlämpötilaan asti. Tällaisia ​​alkuaineita, joita kutsutaan β-stabilisaattoreiksi, ovat siirtymämetallit V, Cr, Mn, Mo, Nb, Fe. Muut alkuaineet ovat aktiivisia β-stabilisaattoreita, jotka laajentavat titaanin α-modifikaatioiden olemassaoloa. Näitä ovat A1, O, N, C. Tunnetaan myös neutraaleja alkuaineita (Sn, Zr, Hf), jotka eivät käytännössä vaikuta polymorfisen muunnoksen lämpötilaan.

Siten, kun titaani seostetaan yhdellä tai useammalla alkuaineella huoneenlämpötilassa, voidaan saada erilainen rakenne, joka koostuu α-, α+β- tai β-faasista. Näihin kolmeen ryhmään kaikki nykyaikaiset titaaniseokset on jaettu.

Lähes kaikki titaaniseokset on seostettu alumiinilla. Tämä selittyy sillä, että alumiini vahvistaa tehokkaasti sekä α- että β-faasia säilyttäen samalla tyydyttävän sitkeyden, lisää metalliseosten lämmönkestävyyttä ja vähentää taipumusta vetyhaurastumiseen.

Tyypillinen muokattu titaani-α-seos on BT5-kaksoislejeerinki, joka sisältää 5 % Al. Tämän seoksen mekaaniset ominaisuudet huoneenlämpötilassa: σ in = 750÷950 MPa, δ = 12÷25 %. Virumisenkestävyyden lisäämiseksi kaksoistitaani-alumiinilejeeringit on seostettu neutraaleilla kovettimilla - tinalla ja zirkoniumilla. Tällaisia ​​seoksia ovat BT5-1, joka sisältää 5 % Al:a ja 2,5 % Sn, ja seos BT20, joka sisältää 6,5 % AI, 2 % Zr ja pieniä lisäyksiä (1 % kumpikin) molybdeeniä ja vanadiinia. Huoneenlämpötilassa ensimmäisen lejeeringin σ in = 850÷950 MPa, toisen - σ in = 950÷1000 MPa. Tämän luokan metalliseoksille on ominaista lisääntynyt lämmönkestävyys. Niitä ei koveta lämpökäsittelyllä ja ne voivat toimia jopa 450 - 500°C lämpötiloissa. Useimpia α-titaaniseoksia käytetään hehkutetussa tilassa, hehkutuslämpötila on 700 - 850 °C.

Lukuisin ja suurin käytännön sovellus on α+β-muodostuvien metalliseosten ryhmä. Tähän ryhmään kuuluvat seokset, joihin on seostettu alumiinia ja β-stabilisaattoreita. Näillä metalliseoksilla on hyvä valikoima lujuus- ja muoviominaisuuksia, ja ne voivat toimia jopa 350 - 400 °C lämpötiloissa. Vaihtelemalla α- ja β-faasien suhteellisia määriä voidaan saada seoksia, joilla on laaja valikoima ominaisuuksia. Lisäksi α+β-seokset ovat lämpökarkaistuja, mikä mahdollistaa myös niiden ominaisuuksien merkittävän muuttamisen. Tyypillisiä a+p-seoksia ovat BT6 (6 % AI; 4 % tilavuus) ja BT14 (4 % AI; 3 % Mo; 1 % tilavuus). Alloy VT14 on yksi kestävimmistä titaaniseoksista. Täten 860 - 880 °C:n karkaisun jälkeen tämän lejeeringin vetolujuus on 950 MPa, ja 480 - 550 °C:ssa 12 - 16 tunnin vanhentamisen jälkeen se nousee 1200 - 1300 MPa:iin säilyttäen samalla korkeat plastiset ominaisuudet. Näistä seoksista valmistettuja tuotteita käytetään hehkutetussa ja lämpövahvistetussa tilassa, ne voivat toimia jopa 350 - 400 °C lämpötiloissa. β-lejeeringeistä eniten käytetty on VT15-seos (3 - 4 % A1; 7 - 8 % Mo; 10 - 11 % Cr), jonka vetolujuus on kovettumisen ja vanhenemisen jälkeen 1300 - 1500 MPa jonka venymä on noin 6 %. Ylikyllästyneen β-faasin alhaisen stabiilisuuden vuoksi tämä seos voi kuitenkin toimia jopa 350 °C:n lämpötiloissa.

Valetuille titaaniseoksille on ominaista korkea juoksevuus ja ne tuottavat tiheitä valukappaleita, mutta muokattuihin seoksiin verrattuna niillä on pienempi lujuus ja sitkeys. Yleisimmin käytetyn seoksen VT5L, joka sisältää 5 % Al, σ in = 700÷900 MPa, δ = 6÷13%. Seos on tarkoitettu muotoiltujen valukappaleiden valmistukseen, jotka toimivat pitkään jopa 400°C:n lämpötiloissa. VT5L-seoksen lisääminen kromilla ja molybdeenillä (VT3-11-seos) johtaa lujuuden (σ in = 1050 MPa) ja lämmönkestävyyden (jopa 450 °C) lisääntymiseen, mutta sitkeyden ja juoksevuuden heikkenemiseen.

Titaaniseoksia käytetään pääasiassa ilmailussa, rakettiteollisuudessa, laivanrakennuksessa ja kemianteollisuudessa.

Zirkonium ja sen seokset

Zirkoniumin sulamispiste on 1855 °C, tiheys huoneenlämpötilassa on 6,49 g/cm3. Kuten titaani, se on olemassa kahdessa versiossa. Matalan lämpötilan α-modifikaatiossa, joka on stabiili 865 °C:seen asti, on kuusikulmainen tiiviisti pakattu hila. Korkean lämpötilan β-modifikaatiossa on runkokeskeinen kuutiohila.

Zirkonium kestää happojen ja emästen liuoksia, vettä ja vesihöyryä; aktiivisesti vuorovaikutuksessa kaasujen kanssa: hapen kanssa yli 150 - 200°C, vedyn kanssa lämpötila-alueella 300 - 1000°C, typen ja hiilidioksidin kanssa yli 450°C muodostaen oksideja, nitridejä, hydridejä, karbideja. Tämän kyvyn ansiosta zirkoniumia käytetään laajalti sitojana - kaasun absorptiomateriaalina. Puhtaan zirkoniumin saastuminen interstitiaalisilla epäpuhtauksilla, jotka muodostavat mainittujen yhdisteiden lisäksi kiinteitä liuoksia zirkoniumissa, johtaa metallin sitkeyden ja korroosionkestävyyden heikkenemiseen. Zirkoniumin korkean kemiallisen aktiivisuuden vuoksi sen tuotanto- ja käsittelyprosessit suoritetaan tyhjiössä tai suojaavassa ilmakehässä.

Toinen zirkoniumin erottuva piirre on sen pieni termisen neutronien sieppauspoikkileikkaus ja korkea ydinsäteilyn kestävyys. Nämä ominaisuudet yhdistettynä veden ja tulistetun höyryn kestävyyteen 300 - 350°C asti tekevät zirkoniumista yhden vesijäähdytteisten ydinreaktoreiden päärakennemateriaaleista. Puhtaalla zirkoniumilla on kuitenkin suhteellisen alhaiset mekaaniset ominaisuudet: σ in = 200÷400 MPa, δ = 30÷20%, HB (70 - 90). Siksi zirkoniumseoksia käytetään rakennemateriaaleina. Zirkoniumiin on seostettu pieniä lisäyksiä (jopa 1 - 2 %) tinaa, rautaa, nikkeliä, kromia, molybdeeniä, niobiumia. Nämä seosaineet, jotka vahvistavat zirkoniumia, lisäävät sen korroosionkestävyyttä. Lisäksi niillä on suhteellisen pieni lämpöneutronien sieppauspoikkileikkaus, mikä on tärkeää käytettäessä ydinsäteilyä.

Niobium lisää zirkoniumin korroosionkestävyyttä vedessä ja tulistetussa höyryssä. Binääriseoksia Zr-1% Nb ja Zr - 2,5% Nb käytetään laajalti polttoaine-elementtien (polttoaine-elementtien) kuorien valmistukseen vesijäähdytteisissä reaktoreissa, joissa polttoaineena käytetään kiinteää polttoainetta. Pienet tinalisäykset estävät interstitiaalisten epäpuhtauksien, erityisesti typen, haitallisia vaikutuksia zirkoniumin korroosionkestävyyteen. Vielä suurempi vaikutus saavutetaan monimutkaisella seostuksella tinalla, raudalla, kromilla ja nikkelillä. Tällä hetkellä zircalloy-2-tyyppisiä seoksia käytetään teollisessa mittakaavassa (1,2 - 1,7 % Sn; 0,07 - 0,2 % Fe; 0,05 - 0,15 % Cr; 0,03 - 0,08 % Ni), samoin kuin Ozhenit-0,5 -seos, seostettu tinalla, raudalla, niobiumilla, nikkelillä, kokonaispitoisuus 0,5 %. Zircalloy-2-tyyppiset seokset (σ in = 480÷500 MPa, δ = 30 %) ovat mekaanisilta ominaisuuksiltaan lähellä ruostumattomia teräksiä, Ojenite-lejeeringillä on pienempi lujuus (σ in = 300 MPa, δ = 35 % ).

Lämpökäsittelyllä (karkaisu, karkaisu, hehkutus) on mahdollista muuttaa zirkoniummetalliseosten mekaanisia ominaisuuksia, mutta yleensä niille suoritetaan vain α-alueella (800 - 850°C) kohdistuva hehkutus jännityksen lievittämiseksi. Tämä johtuu siitä, että karkaisu ja karkaisu johtavat yleensä zirkoniumseosten pääasiallisen suorituskyvyn - korroosionkestävyyden - heikkenemiseen metastabiilien faasien muodostumisen vuoksi.

Volframi ja sen seokset

Volframi on tulenkestävä metalli. Sen sulamispiste on 3400 °C. Volframin tiheys huoneenlämmössä on 19,3 g/m 3, kidehila on runkokeskeinen kuutio. Suurin osa tästä metallista käytetään terästen seostukseen ja niin kutsuttujen kovien metalliseosten valmistukseen. Itsenäisenä materiaalina volframia käytetään tyhjiö- ja sähköteollisuudessa. Siitä valmistetaan hehkulamppujen filamentteja, radiolamppujen osia, lämmittimiä, tyhjiöuunien eri osia jne. Nämä tuotteet saadaan työkappalejauheista sintrattujen tankojen plastisella muodonmuutoksella ja niitä käytetään kylmätyöstetyssä tilassa tai hehkutuksen jälkeen. lievittää stressiä (1000°C, 1 h). Kaupallisen volframin suurin haittapuoli on sen hauraus huoneenlämpötilassa, joka johtuu interstitiaalisten epäpuhtauksien, pääasiassa hapen ja hiilen, aiheuttamasta kontaminaatiosta. Tällaisen metallin vetolujuus huoneenlämpötilassa on 500 - 1400 MPa käytännöllisesti katsoen nollavenymillä. Teknisesti puhtaasta volframista tulee muovia yli 300 - 400°C lämpötiloissa. Tätä lämpötilaa kutsutaan haurauskynnykseksi. Uudelleenkiteytetty volframi (uudelleenkiteytyslämpötila 1400 - 1500°C) on vielä hauraampaa, sen haurauskynnys on 450 - 500°C. Tämä johtuu interstitiaalisten epäpuhtauksien siirtymisestä raerajoille ja hauraiden välikerrosten muodostumisesta. Volframi syväpuhdistamalla haurauden kynnys, luut voidaan laskea pakkasen lämpötiloihin.

Sähkötyhjiöteollisuudessa käytetään teknisesti puhtaan HF-luokan volframin lisäksi erikoislaatuja oksidilisäaineilla - A1 2 O 3, SiO 2, K 2 O (laatu BA). Näiden lisäaineiden hienot hiukkaset, jotka sijaitsevat volframirakeiden rajoilla, nostavat sen uudelleenkiteytyslämpötilaa. Siksi tällaisesta metallista valmistetut tuotteet pystyvät säilyttämään muotonsa kuumennettaessa eivätkä painu. Thoriaattivolframilla (jossa 1 - 2 % ThO 2 ) on korkea lämmönkestävyys sekä korkeat ja vakaat termioniset ominaisuudet, mutta ihmisten terveydelle aiheutuvan vaaran (radioaktiivisuus) vuoksi se on hiljattain korvattu menestyksekkäästi volframilla, jossa on lantaanin lisäaineita. oksidi (L) ja yttriumoksidi (VI). Sulatusta volframista ja sen seoksista valmistetut tuotteet ovat toistaiseksi löytäneet rajallista käyttöä lähinnä uudessa teknologiassa.

Volframia seostettaessa pyritään lisäämään sen lujuutta, lämmönkestävyyttä, vähentämään haurautta ja parantamaan valmistettavuutta. On kehitetty yksifaasiset volframilejeeringit niobiumin (jopa 2 % Nb), molybdeenin (jopa 15 % Mo) ja reniumin (jopa 30 % Re) kanssa. Reniumilla on erityisen tehokas vaikutus volframin ominaisuuksiin. Seos, jossa on 27 % Re:tä, on sitkeää huoneenlämpötilassa ja sen σ in = 1400 MPa ja δ = 15 % valutilassa. Reniumin niukkuus rajoittaa kuitenkin näiden seosten käyttömahdollisuuksia.

Heterofaasiset volframiseokset, jotka on vahvistettu dispergoiduilla karbidihiukkasilla, ovat myös lupaavia. Tantaalin (jopa 0,2 - 0,4 %) ja hiilen (jopa 0,1 %) lisääminen lisää lujuutta ja sitkeyttä. Volframiseokset jopa 1600 - 1900°C lämpötiloissa ovat lämmönkestävämpiä kuin volframi, mutta näiden lämpötilojen yläpuolella ne menettävät etunsa lämmönkestävyydessä.

Molybdeeni ja sen seokset

Molybdeenillä on vartalokeskeinen kuutiohila. Sen sulamispiste on 2620 °C. Molybdeeni on vähemmän hauras verrattuna volframiin. Sen haurauden lämpötilakynnys puhtaudesta riippuen on 70 - 300 °C. Molybdeenin hauraus johtuu myös interstitiaalisten epäpuhtauksien tai interstitiaalisten faasien kerääntymisestä lähelle rakeiden rajoja. Kuumennettaessa molybdeeni hapettuu voimakkaasti, ja yli 680 - 700 °C lämpötiloissa sen oksidit sublimoituvat. Suurin osa molybdeenistä kuluu terästen seostukseen. Itsenäisenä materiaalina molybdeenia käytetään langan, tankojen, teippien ja aihioista valmistettujen levyjen muodossa, jotka valmistetaan jauhemetallurgialla. Tässä muodossa sitä käytetään elektronisissa alipainelaitteissa (anodeissa, ristikoissa, kannattimissa) lämmityselementteinä ja seuloina tyhjiöuuneihin. Eri puhtausasteen molybdeenin vetolujuus huoneenlämpötilassa on 450 - 800 MPa venymän ollessa 25 - 1 %. Koska molybdeenin tiheys (10,2 g/cm3) on lähes kaksi kertaa pienempi kuin volframin tiheys, molybdeeni on ominaislujuudeltaan parempi kuin volframi ja sen seokset jopa 1300 - 1400°C lämpötiloissa.

Viime aikoina on käytetty yhä enemmän puhtaampaa molybdeeniä, joka on altistettu tyhjökaari- taielle, sekä molybdeeniseoksia. Molybdeenin seostaminen tiettyjen alkuaineiden kanssa johtaa sen vahvistumiseen ja lisääntyneeseen sitkeyteen. Reniumilla on erityisen tehokas vaikutus molybdeeniin sekä volframiin, joka muodostaa sen kanssa monenlaisia ​​kiinteitä liuoksia. Renium vahvistaa merkittävästi molybdeeniä, vähentää samalla sen herkkyyttä interstitiaalisille epäpuhtauksille ja kylmähauraudelle sekä nostaa uudelleenkiteytyslämpötilaa. Molybdeenin seostaminen pienillä määrillä titaania ja zirkoniumia (jopa 1 %) johtaa merkittävään vahvistumiseen huone- ja korotetuissa lämpötiloissa. Nämä seosaineet muodostavat karbidien dispergoituja hiukkasia hiilen kanssa, jota on aina molybdeenissä.

Niobium, tantaali, vanadiini ja niiden seokset

Niobiumissa on noin. c. hila, sen sulamispiste on 2470 °C, tiheys 8,57 g/cm3. Toisin kuin volframi ja molybdeeni, niobium pystyy liuottamaan happea, typpeä ja hiiltä melko merkittäviä määriä. Siksi sillä ja sen seoksilla on huomattavasti suurempi sitkeys, ne eivät haurastu uudelleenkiteytymisen aikana ja ne kykenevät hyvin hitsautumaan. On kehitetty kiinteäliuostyyppisiä niobiumseoksia, joissa on volframia (jopa 15 %) ja molybdeeniä (jopa 5 %). On myös luotu seoksia, joihin on lisätty zirkoniumia (enintään 1 %) ja hiiltä (enintään 0,1 %), joissa kovettuminen saavutetaan zirkoniumkarbidien saostumisen seurauksena. Seokset on suunniteltu toimimaan 900 - 1200 °C:ssa. Merkittäviä määriä niobiumia käytetään terästen seostukseen.

Tantaalilla on noin. c. hilalla, sulaa 3996°C:ssa, sen tiheys on 16,6 g/cm3. Tälle metallille on ominaista korkea sitkeys ja kemiallinen kestävyys aggressiivisissa ympäristöissä. Resistanssi selittyy tiheän ja kestävän oksidikalvon muodostumisella. Tantaalia käytetään jauheena elvalmistukseen jauhemetallurgiamenetelmillä. Tässä tapauksessa tärkein merkitys on erityisesti huokoisten anodien sisäpinnalle luodun oksidikalvon korkeat dielektriset ominaisuudet. Sähköisten tyhjiölaitteiden ja kemiallisten laitteiden osien teipit, tangot, lankat ja putket valmistetaan tantaalista.

Vanadiinin sulamispiste on 1900°C, on noin. c. k. hila, sen tiheys on 6,1 g/cm 3. Suurin osa vanadiinia kuluu terästen seostukseen. Puhdas vanadiini ja siihen perustuvat seokset eivät ole vielä löytäneet laajaa teollista käyttöä.

Kovat metalliseokset

Kovat seokset ovat metallimateriaaleja, jotka koostuvat volframikarbidista ja pienestä määrästä kobolttia (2 - 20 %). Kovista seoksista valmistettuja tuotteita valmistetaan vain jauhemetallurgialla. Ensinnäkin tiivisteet valmistetaan volframikarbidin ja kobolttijauheiden seoksesta. Sitten ne sintrataan 1350 - 1480°C:ssa. Noin 1200 °C:ssa jauheseokseen ilmestyy eutektisen koostumuksen nestettä (65 - 70 % Co, 35 - 30 % WC). Sintraus tapahtuu siis suuren nestefaasimäärän läsnä ollessa.Sintrauksen jälkeen jäähdytettynä neste jähmettyy ja siitä vapautuu volframikarbidia, joka kiinnittyy sulamattomiin rakeisiin sekä kobolttia, joka muodostaa kerroksia volframikarbidirakeiden väliin ja tarjoaa kovametallituotteiden mekaanisen lujuuden. Volframikarbidin hiukkaskoko valmiissa kovametalliseoksessa on yleensä 1-2 mikronia. Kovien metalliseosten päätarkoitus on metallin leikkaus- ja poraustyökalut. Kovista seoksista valmistettuja ripoja, jyrsinteriä ja porata voidaan käyttää teräksen, valuraudan ja ei-rautametalliseosten käsittelyyn olosuhteissa, joissa terän kuumeneminen saavuttaa 1000 °C tai korkeamman lämpötilan. Kovametalliporatyökalut (terät, leikkurit) kestävät useita kertoja pidempään kuin teräsporat. Kovista seoksista valmistetaan myös työkaluja metallin muovaukseen - meistit, meistit, meistit.

Volframikarbidiin perustuvien kovien metalliseosten lisäksi on olemassa kaksoisvolframi- ja titaanikarbidipohjaisia ​​kovia seoksia sekä kolmoisvolframikarbidia, titaania ja tantaalia.

Monimutkaisiin karbideihin perustuvilla kovilla seoksilla on korkeampi kestävyys terästä käsiteltäessä.

Volframi-kobolttikarbidiseokset on merkitty BK2, BK6, BK15 jne. Viimeinen numero vastaa koboltin prosenttiosuutta. Volframi- ja titaanikarbideihin perustuvat kovametalliseokset on merkitty T15K6:ksi, T30K4:ksi jne. T-kirjaimen jälkeinen numero ilmaisee titaanikarbidipitoisuuden, K-kirjaimen jälkeinen numero ilmaisee kobolttipitoisuuden. Kolmikarbidiin perustuville metalliseoksille hyväksytään merkintä TT7K12 jne. Kirjainten TT jälkeen oleva numero vastaa titaani- ja tantaalikarbidien kokonaispitoisuutta. Koville metalliseoksille on ominaista taivutuslujuus ja Rockwell-kovuus. Taivutuslujuus on 1000 - 2000 MPa ja kovuus HRC (85 - 90). Korkeamman kobolttipitoisuuden omaavilla seoksilla on suurempi lujuus ja pienempi kovuus.

Valettu volframikarbidipohjaiset pinnoitelejeeringit, ns. relit, ovat rakenteeltaan ja käytön luonteeltaan lähellä kovia metalliseoksia. Grafiittiupokkaassa sulattamalla saatu volframikarbidi murskataan enintään 0,6 mm:n hiukkasiksi ja levitetään sitten kaivoslaitteiden työpinnoille sulattamalla. Pintakerroksen rakenne koostuu sulamattomista relitin rakeista sulatetussa teräspohjassa.

Melkein kaikki metallit ovat normaaleissa olosuhteissa kiinteitä. Mutta tietyissä lämpötiloissa ne voivat muuttaa aggregaatiotilaansa ja muuttua nestemäisiksi. Selvitetään mikä on metallin korkein sulamispiste? Mikä on alhaisin?

Metallien sulamispiste

Suurin osa jaksollisen järjestelmän alkuaineista on metalleja. Niitä on tällä hetkellä noin 96. Ne kaikki vaativat erilaisia ​​olosuhteita muuttuakseen nesteeksi.

Kiinteiden kiteisten aineiden kuumenemiskynnystä, jonka yläpuolella ne muuttuvat nestemäisiksi, kutsutaan sulamispisteeksi. Metalleilla se vaihtelee useiden tuhansien asteiden sisällä. Monet niistä muuttuvat nesteeksi suhteellisen korkealla lämmöllä. Tämä tekee niistä yleisen materiaalin kattiloiden, pannujen ja muiden keittiövälineiden valmistukseen.

Hopealla (962 °C), alumiinilla (660,32 °C), kullalla (1064,18 °C), nikkelillä (1455 °C), platinalla (1772 °C) jne. on keskimääräiset sulamispisteet. On myös joukko tulenkestäviä ja matalassa lämpötilassa sulavia metalleja. Ensimmäinen tarvitsee yli 2000 celsiusastetta muuttuakseen nesteeksi, toinen alle 500 astetta.

Matalasti sulavia metalleja ovat yleensä tina (232 °C), sinkki (419 °C) ja lyijy (327 °C). Jotkut niistä voivat kuitenkin olla jopa alhaisempia. Esimerkiksi francium ja gallium sulavat kädessä, mutta cesiumia voi lämmittää vain ampullissa, koska se syttyy hapen kanssa.

Metallien alin ja korkein sulamislämpötila on esitetty taulukossa:

Volframi

Volframimetallilla on korkein sulamispiste. Vain ei-metallinen hiili on korkeampi tässä indikaattorissa. Volframi on vaaleanharmaa kiiltävä aine, erittäin tiheä ja raskas. Se kiehuu 5555 °C:ssa, mikä on lähes yhtä suuri kuin Auringon fotosfäärin lämpötila.

Huoneolosuhteissa se reagoi heikosti hapen kanssa eikä syöpy. Tulenkestävyydestään huolimatta se on melko sitkeä ja voidaan takoa jopa 1600 °C:een kuumennettaessa. Näitä volframin ominaisuuksia käytetään hehkulangoissa lampuissa ja kuvaputkissa sekä hitsauselektrodeissa. Suurin osa louhitusta metallista on seostettu teräksen kanssa sen lujuuden ja kovuuden lisäämiseksi.

Volframia käytetään laajalti sotilaallisella alalla ja teknologiassa. Se on välttämätön ammusten, panssarien, moottoreiden ja sotilasajoneuvojen ja lentokoneiden tärkeimpien osien valmistuksessa. Siitä valmistetaan myös kirurgisia instrumentteja ja laatikoita radioaktiivisten aineiden varastointiin.

Merkurius

Elohopea on ainoa metalli, jonka sulamispiste on miinus. Lisäksi se on yksi kahdesta kemiallisesta alkuaineesta, joiden yksinkertaiset aineet esiintyvät normaaleissa olosuhteissa nesteiden muodossa. Mielenkiintoista on, että metalli kiehuu, kun se kuumennetaan 356,73 °C:seen, ja tämä on paljon korkeampi kuin sen sulamispiste.

Sillä on hopeanvalkoinen väri ja voimakas kiilto. Se haihtuu jo huoneolosuhteissa tiivistyen pieniksi palloiksi. Metalli on erittäin myrkyllistä. Se voi kertyä ihmisen sisäelimiin aiheuttaen aivojen, pernan, munuaisten ja maksan sairauksia.

Elohopea on yksi seitsemästä ensimmäisestä metallista, joista ihminen oppi. Keskiajalla sitä pidettiin alkemiallisena alkuaineena. Myrkyllisyydestään huolimatta sitä käytettiin aikoinaan lääketieteessä osana hampaiden täytteitä ja myös kupan parannuskeinona. Nyt elohopea on eliminoitu lähes kokonaan lääkevalmisteista, mutta sitä käytetään laajalti mittauslaitteissa (barometrit, painemittarit), lamppujen, kytkinten ja ovikellojen valmistukseen.

Seokset

Tietyn metallin ominaisuuksien muuttamiseksi se seostetaan muiden aineiden kanssa. Siten se ei voi vain saada suurempaa tiheyttä ja lujuutta, vaan myös alentaa tai lisätä sulamispistettä.

Seos voi koostua kahdesta tai useammasta kemiallisesta alkuaineesta, mutta vähintään yhden niistä on oltava metallia. Tällaisia ​​"seoksia" käytetään hyvin usein teollisuudessa, koska niiden avulla on mahdollista saada täsmälleen tarvittavat materiaalit.

Metallien ja metalliseosten sulamispiste riippuu edellisen puhtaudesta sekä jälkimmäisen suhteista ja koostumuksesta. Matalan sulavien metalliseosten saamiseksi käytetään useimmiten lyijyä, elohopeaa, talliumia, tinaa, kadmiumia ja indiumia. Elohopeaa sisältäviä aineita kutsutaan amalgaameiksi. Natriumin, kaliumin ja cesiumin yhdisteestä suhteessa 12 %/47 %/41 % tulee nestettä jo miinus 78 °C:ssa, elohopean ja talliumin sulama - 61 °C:ssa. Tulenkestävä materiaali on tantaali- ja hafniumkarbidien seos suhteessa 1:1, sulamispiste 4115 °C.

www.syl.ru

Tulenkestävä metalli. Metallien ominaisuudet

Metallit ovat yleisin materiaali (muovin ja lasin ohella), jota ihmiset ovat käyttäneet muinaisista ajoista lähtien. Jo silloin ihminen tunsi metallien ominaisuudet, hän käytti hyödyllisesti kaikkia niiden ominaisuuksia luodakseen kauniita taideteoksia, astioita, taloustavaroita ja rakenteita.

Yksi tärkeimmistä ominaisuuksista näitä aineita tarkasteltaessa on niiden kovuus ja tulenkestävyys. Juuri näiden ominaisuuksien avulla on mahdollista määrittää tietyn metallin käyttöalue. Siksi tarkastelemme kaikkia fysikaalisia ominaisuuksia ja kiinnitämme erityistä huomiota sulatettavuuskysymyksiin.

Metallien fysikaaliset ominaisuudet

Metallien ominaisuudet fysikaalisten ominaisuuksien mukaan voidaan ilmaista neljän pääkohdan muodossa.

1. Metallinen kiilto - kaikilla on suunnilleen sama hopeanvalkoinen kaunis ominaiskiilto kuparia ja kultaa lukuun ottamatta. Niissä on vastaavasti punertava ja keltainen sävy. Kalsium on hopeansinistä.
2. Aggregaatiotila - kaikki ovat kiinteitä tavallisissa olosuhteissa, paitsi elohopea, joka on nesteen muodossa.
3. Sähkö- ja lämmönjohtavuus on ominaista kaikille metalleille, mutta ilmaistaan ​​vaihtelevasti.
4. Muokattavuus ja sitkeys ovat myös kaikille metalleille yhteisiä parametreja, jotka voivat vaihdella tietyn edustajan mukaan.
5. Sulamis- ja kiehumispisteet määräävät, mikä metalli on tulenkestävää ja mikä sulavaa. Tämä parametri on erilainen kaikille elementeille.

Kaikki fysikaaliset ominaisuudet selittyvät metallikidehilan erityisellä rakenteella. Sen tilajärjestely, muoto ja vahvuus.

Matalasti sulavat ja tulenkestävät metallit

Tämä parametri on erittäin tärkeä, kun kyse on kyseisten aineiden käyttöalueista. Tulenkestävät metallit ja seokset ovat kone- ja laivanrakennuksen, monien tärkeiden tuotteiden sulatuksen ja valun sekä laadukkaiden työvälineiden hankinnan perusta. Siksi sulamis- ja kiehumispisteiden tiedolla on keskeinen rooli.

Luonnehdittaessa metalleja lujuuden perusteella voimme jakaa ne koviin ja hauraisiin. Jos puhumme tulenkestävyydestä, on kaksi pääryhmää:

1. Matalasti sulavia materiaaleja ovat ne, jotka pystyvät muuttamaan aggregaatiotasoaan alle 1000 o C:n lämpötiloissa. Esimerkkejä ovat: tina, lyijy, elohopea, natrium, cesium, mangaani, sinkki, alumiini ja muut.
2. Tulenkestäviä ovat ne, joiden sulamispiste on korkeampi kuin ilmoitettu arvo. Niitä ei ole paljon, ja vielä vähemmän niitä käytetään käytännössä.

Alla on taulukko metalleista, joiden sulamispiste on yli 1000 o C. Täällä sijaitsevat tulenkestävimmät edustajat.

Metallin nimi	Sulamispiste, o C	Kiehumispiste, o C
Kulta, Au	1064.18	2856
Beryllium, Be	1287	2471
Cobalt, Co	1495	2927
Kromi, Cr	1907	2671
Kupari, Cu	1084,62	2562
Rauta, Fe	1538	2861
Hafnium, Hf	2233	4603
Iridium, Ir	2446	4428
Mangaani, Mn	1246	2061
Molybdeeni, Mo	2623	4639
Niobium, Nb	2477	4744
Nikkeli, Ni	1455	2913
Palladium, Pd	1554,9	2963
Platina, Pt	1768.4	3825
Renium, Re	3186	5596
Rodium, Rh	1964	3695
Rutenium, Ru	2334	4150
Tantalus, Ta	3017	5458
Technetium, Ts	2157	4265
Thorium, Th	1750	4788
Titaani, Ti	1668	3287
Vanadiini, V	1910	3407
Volframi, W	3422	5555
Zirkonium, Zr	1855	4409

Tämä metallitaulukko sisältää kaikki edustajat, joiden sulamispiste on yli 1000 o C. Käytännössä monet niistä jäävät kuitenkin käyttämättä eri syistä. Esimerkiksi taloudellisen hyödyn tai radioaktiivisuuden vuoksi, liian korkea haurausaste, alttius syövyttäville vaikutuksille.

Taulukkotiedoista käy myös ilmi, että maailman tulenkestävin metalli on volframi. Kullan korko on alhaisin. Metallien kanssa työskennellessä pehmeys on tärkeää. Siksi monia yllä olevista ei myöskään käytetä teknisiin tarkoituksiin.

Tulenkestävä metalli on volframi

Jaksotaulukossa se sijaitsee sarjanumerolla 74. Se on nimetty kuuluisan fyysikon Stephen Wolframin mukaan. Normaaleissa olosuhteissa se on kovaa, tulenkestävää metallia, jonka väri on hopeanvalkoinen. Siinä on selkeä metallinen kiilto. Kemiallisesti käytännössä inertti, se reagoi vastahakoisesti.

Löytyy luonnosta mineraalien muodossa:

• volframiitti;
• scheeliitti;
• hübneriitti;
• ferberiitti

Tutkijat ovat osoittaneet, että volframi on tulenkestävin metalli kaikista olemassa olevista. On kuitenkin ehdotuksia, että seaborgium pystyy teoriassa rikkomaan tämän metallin ennätyksen. Mutta se on radioaktiivinen alkuaine, jolla on hyvin lyhyt käyttöikä. Siksi tätä ei ole vielä mahdollista todistaa.

Tietyssä lämpötilassa (yli 1500 o C) volframi muuttuu muovautuvaksi ja sitkeäksi. Siksi sen pohjalta on mahdollista valmistaa ohutta lankaa. Tätä ominaisuutta käytetään hehkulankojen valmistamiseen tavallisiin kotitalouksien hehkulamppuihin.

Tulenkestävänä metallina, joka kestää yli 3400 o C:n lämpötiloja, volframia käytetään seuraavilla tekniikan aloilla:

• elektrodina argonhitsaukseen;
• happoa kestävien, kulutusta ja lämpöä kestävien metalliseosten valmistukseen;
• lämmityselementtinä;
• tyhjiöputkissa filamenttina ja niin edelleen.

Metallivolframin lisäksi sen yhdisteitä käytetään laajasti tekniikassa, tieteessä ja elektroniikassa. Maailman tulenkestävimpänä metallina se muodostaa yhdisteitä, joilla on erittäin korkealaatuiset ominaisuudet: vahva, kestää lähes kaikenlaisia ​​kemiallisia vaikutuksia, ei syövyttävä ja kestää alhaisia ​​ja korkeita lämpötiloja (volframisulfidi, sen yksittäiskiteet ja muut aineet voittaa).

Niobium ja sen seokset

Nb eli niobium on hopeanvalkoinen kiiltävä metalli normaaleissa olosuhteissa. Se on myös tulenkestävää, sillä nestemäiseen tilaan siirtymislämpötila on 2477 o C. Juuri tämä laatu sekä alhaisen kemiallisen aktiivisuuden ja suprajohtavuuden yhdistelmä mahdollistavat niobiumin yleistymisen ihmisten käytössä. joka vuosi. Nykyään tätä metallia käytetään teollisuudessa, kuten:

• rakettitiede;
• ilmailu- ja avaruusteollisuus;
• ydinvoima;
• kemiallisten laitteiden suunnittelu;
• radiotekniikka.

Tämä metalli säilyttää fysikaaliset ominaisuutensa jopa erittäin alhaisissa lämpötiloissa. Siihen perustuville tuotteille on ominaista korroosionkestävyys, lämmönkestävyys, lujuus ja erinomainen johtavuus.

Tätä metallia lisätään alumiinimateriaaleihin kemiallisen kestävyyden parantamiseksi. Siitä valmistetaan katodeja ja anodeja, ja siihen seostetaan ei-rautametalliseoksia. Joissain maissa jopa kolikot valmistetaan niobiumipitoisuudella.

Tantaali

Metalli, vapaassa muodossaan ja normaaleissa olosuhteissa, peitetty oksidikalvolla. Sillä on joukko fysikaalisia ominaisuuksia, joiden ansiosta se voi olla laajalle levinnyt ja erittäin tärkeä ihmisille. Sen tärkeimmät ominaisuudet ovat seuraavat:

1. Yli 1000 o C:n lämpötiloissa siitä tulee suprajohde.
2. Se on tulenkestävin metalli volframin ja reniumin jälkeen. Sulamispiste on 3017 oC.
3. Imee kaasut täydellisesti.
4. Sen kanssa on helppo työskennellä, sillä se voidaan rullata arkeiksi, kalvoiksi ja langoiksi ilman suurempia vaikeuksia.
5. Sillä on hyvä kovuus ja se ei ole hauras, säilyttää sitkeyden.
6. Kestää erittäin hyvin kemiallisia aineita (ei liukene edes aqua regiaan).

Näiden ominaisuuksien ansiosta se on onnistunut saavuttamaan suosion monien lämmönkestävien ja happoa kestävien korroosionestometalliseosten perustana. Sen lukuisia yhdisteitä käytetään ydinfysiikassa, elektroniikassa ja laskentalaitteissa. Käytetään suprajohtimina. Aikaisemmin tantaalia käytettiin hehkulamppujen elementtinä. Nyt volframi on ottanut tilalleen.

Kromi ja sen seokset

Yksi kovimmista metalleista, väriltään luonnostaan ​​sinertävänvalkoinen. Sen sulamispiste on alempi kuin tähän mennessä tarkasteluilla alkuaineilla ja on 1907 o C. Sitä käytetään kuitenkin edelleen tekniikassa ja teollisuudessa kaikkialla, koska se soveltuu hyvin mekaanisille vaikutuksille, prosessoidaan ja muovataan.

Kromi on erityisen arvokas pinnoitteena. Sitä käytetään tuotteille antamaan niille kaunis kiilto, suojaamaan korroosiolta ja lisäämään kulutuskestävyyttä. Prosessia kutsutaan kromipinnoitukseksi.

Kromiseokset ovat erittäin suosittuja. Loppujen lopuksi jopa pieni määrä tätä metallia seoksessa lisää merkittävästi jälkimmäisen kovuutta ja iskujen kestävyyttä.

Zirkonium

Se on yksi kalleimmista metalleista, joten sen käyttö teknisiin tarkoituksiin on vaikeaa. Kuitenkin sen fyysiset ominaisuudet tekevät siitä yksinkertaisesti välttämättömän monilla muilla teollisuudenaloilla.

Normaaleissa olosuhteissa se on kaunis hopeanvalkoinen metalli. Sillä on melko korkea sulamispiste - 1855 o C. Sillä on hyvä kovuus ja korroosionkestävyys, koska se ei ole kemiallisesti aktiivinen. Sillä on myös erinomainen biologinen yhteensopivuus ihmisen ihon ja koko kehon kanssa. Tämä tekee siitä arvokkaan metallin lääketieteelliseen käyttöön (instrumentit, proteesit jne.).

Zirkoniumin ja sen yhdisteiden, mukaan lukien seokset, pääkäyttöalueet ovat seuraavat:

• ydinenergia;
• pyrotekniikka;
• metalliseos;
• lääke;
• biotuotteiden tuotanto;
• rakennusmateriaali;
• kuin suprajohde.

Myös ihmisen terveyden parantamiseen vaikuttavia koruja valmistetaan zirkoniumista ja siihen perustuvista seoksista.

Molybdeeni

Jos saat selville, mikä metalli on tulenkestävin, voit nimetä mainitun volframin lisäksi myös molybdeeni. Sen sulamispiste on 2623 o C. Samalla se on melko kovaa, muovia ja prosessoitavissa.

Sitä ei käytetä pääasiassa puhtaassa muodossaan, vaan metalliseosten kiinteänä osana. Molybdeenin läsnäolon ansiosta ne ovat merkittävästi vahvempia kulutuskestävyydessä, lämmönkestävyydessä ja korroosionestossa.

Joitakin molybdeeniyhdisteitä käytetään teknisinä voiteluaineina. Tämä metalli on myös seosmateriaali, joka vaikuttaa samanaikaisesti sekä lujuuteen että korroosionkestävyyteen, mikä on erittäin harvinaista.

Vanadiini

Harmaa metalli, jossa hopeanhohto. Sillä on melko korkea sulavuusindeksi (1920 o C). Sitä käytetään pääasiassa katalyyttinä monissa prosesseissa sen inerttisyyden vuoksi. Sitä käytetään energia-alalla kemiallisena virtalähteenä, epäorgaanisten happojen tuotannossa. Puhdas metalli ei ole ensisijaisen tärkeä, vaan sen jotkin yhdisteet.

Renium ja siihen perustuvat seokset

Mikä metalli on tulenkestävämpi volframin jälkeen? Tämä on renium. Sen sulavuusindeksi on 3186 o C. Se on lujuudeltaan parempi kuin volframi ja molybdeeni. Sen plastisuus ei ole liian korkea. Reniumin kysyntä on erittäin korkea, mutta tuotanto vaikeaa. Tämän seurauksena se on kallein nykyinen metalli.

Käytetään valmistukseen:

• suihkumoottorit;
• lämpöparit;
• Spektrometrien ja muiden laitteiden filamentit;
• katalysaattorina öljynjalostuksessa.

Kaikki käyttöalueet ovat kalliita, joten sitä käytetään vain äärimmäisessä välttämättömyydessä, kun sitä ei ole mahdollista korvata millään muulla.

Titaaniseokset

Titaani on erittäin kevyt hopeanvalkoinen metalli, jota käytetään laajalti metallurgisessa teollisuudessa ja metallintyöstyksessä. Se voi räjähtää hienojakoisessa tilassa, joten se on palovaarallinen.

Sitä käytetään lentokoneiden ja rakettien suunnittelussa sekä laivojen tuotannossa. Käytetään laajasti lääketieteessä sen biologisen yhteensopivuuden vuoksi kehon kanssa (proteesit, lävistykset, implantit jne.).

fb.ru

nimi ja ominaisuudet:: SYL.ru

Metallit ovat lasin ja muovin ohella yleisimpiä materiaaleja. Ihmiset ovat käyttäneet niitä muinaisista ajoista lähtien. Käytännössä metallien ominaisuudet opittiin ja niistä valmistettiin kannattavasti astioita, taloustavaroita, erilaisia ​​rakenteita ja taideteoksia. Näiden materiaalien pääominaisuudet ovat niiden tulenkestävyys ja kovuus. Itse asiassa niiden käyttö tietyllä alueella riippuu näistä ominaisuuksista.

Metallien fysikaaliset ominaisuudet

Kaikilla metalleilla on seuraavat yleiset ominaisuudet:

1. Väri – hopeanharmaa, ominainen kiilto. Poikkeuksia ovat kupari ja kulta. Ne erottuvat punaisesta ja keltaisesta sävystä.
2. Fysikaalinen tila on kiinteä, paitsi elohopea, joka on nestemäinen.
3. Lämmön- ja sähkönjohtavuus ilmaistaan ​​eri tavalla kullekin metallityypille.
4. Plastisuus ja muokattavuus ovat muuttuvia parametreja metallista riippuen.
5. Sulamis- ja kiehumispisteet - määrittää tulenkestävyyden ja sulavuuden, sillä on erilaiset arvot kaikille materiaaleille.

Kaikki metallien fysikaaliset ominaisuudet riippuvat kidehilan rakenteesta, muodosta, lujuudesta ja tilajärjestelystä.

Metallien tulenkestävyys

Tämä parametri tulee tärkeäksi, kun herää kysymys metallien käytännön käytöstä. Tällaisilla kansantalouden tärkeillä aloilla, kuten lentokone-, laivanrakennus- ja konepajateollisuudessa, perustana ovat tulenkestävät metallit ja niiden seokset. Lisäksi niitä käytetään erittäin lujien työvälineiden valmistukseen. Monet tärkeät osat ja tuotteet valmistetaan valamalla ja sulattamalla. Kaikki metallit jaetaan lujuutensa perusteella hauraisiin ja koviin, ja tulenkestävyyden perusteella kahteen ryhmään.

Tulenkestävät ja matalassa lämpötilassa sulavat metallit

1. Tulenkestävät - niiden sulamispiste ylittää raudan sulamispisteen (1539 °C). Näitä ovat platina, zirkonium, volframi, tantaali. Tällaisia ​​metalleja on vain muutamia tyyppejä. Käytännössä niitä käytetään vielä vähemmän. Joitakin ei käytetä, koska niillä on korkea radioaktiivisuus, toiset ovat liian hauraita eikä niillä ole tarvittavaa pehmeyttä, toiset ovat alttiita korroosiolle ja toiset eivät ole taloudellisesti kannattavia. Mikä metalli on tulenkestävin? Juuri tästä keskustellaan tässä artikkelissa.
2. Matalasti sulavat metallit ovat metalleja, jotka lämpötilassa, joka on pienempi tai yhtä suuri kuin tinan sulamispiste 231,9 °C, voivat muuttaa aggregaatiotilaansa. Esimerkiksi natrium, mangaani, tina, lyijy. Metalleja käytetään radio- ja sähkötekniikassa. Niitä käytetään usein korroosionestopinnoitteina ja johtimina.

Volframi on tulenkestävä metalli

Se on kova ja raskas materiaali, jolla on metallinen kiilto, vaaleanharmaa ja korkea tulenkestävyys. Se on vaikea koneistaa. Huoneenlämmössä se on hauras metalli ja rikkoutuu helposti. Tämä johtuu happi- ja hiiliepäpuhtauksien saastumisesta. Teknisesti puhdas volframi muuttuu muoviksi yli 400 celsiusasteen lämpötiloissa. Se osoittaa kemiallista inerttiä ja reagoi huonosti muiden alkuaineiden kanssa. Luonnossa volframi esiintyy monimutkaisten mineraalien muodossa, kuten:

• scheeliitti;
• volframiitti;
• ferberiitti;
• hübnerite.

Volframia saadaan malmista monimutkaisella kemiallisella käsittelyllä jauhemuodossa. Puristus- ja sintrausmenetelmillä valmistetaan yksinkertaisia ​​muotoiltuja osia ja tankoja. Volframi on erittäin lämpöä kestävä elementti. Siksi he eivät voineet pehmentää metallia sataan vuoteen. Ei ollut uuneja, jotka voisivat lämmetä useisiin tuhansiin asteisiin. Tutkijat ovat osoittaneet, että volframi on tulenkestävä metalli. Vaikka on olemassa mielipide, että seaborgiumilla on teoreettisten tietojen mukaan suurempi tulenkestävyys, sitä ei voida sanoa tiukasti, koska se on radioaktiivinen alkuaine ja sillä on lyhyt käyttöikä.

Historiallista tietoa

Kuuluisa ruotsalainen kemisti Karl Scheele, jolla oli farmaseutin ammatti, löysi mangaanin, bariumin, kloorin ja hapen pienessä laboratoriossa lukuisia kokeita suorittamalla. Ja vähän ennen kuolemaansa vuonna 1781 hän huomasi, että mineraalivolframi oli tuolloin tuntemattoman hapon suola. Kahden vuoden työskentelyn jälkeen hänen oppilaansa, kaksi d'Eluyarin veljestä (espanjalaiset kemistit), eristivät mineraalista uuden kemiallisen alkuaineen ja nimesivät sen volframiksi. Vain vuosisataa myöhemmin volframi - tulenkestävin metalli - teki todellisen vallankumouksen teollisuudessa.

Volframin leikkausominaisuudet

Vuonna 1864 englantilainen tiedemies Robert Muschet käytti volframia teräksen seosaineena, joka kesti punaista lämpöä ja lisää entisestään kovuutta. Tuloksena olevasta teräksestä valmistetut leikkurit lisäsivät metallin leikkausnopeutta 1,5-kertaiseksi ja siitä tuli 7,5 metriä minuutissa.

Työskennellessään tähän suuntaan tutkijat saivat uusia tekniikoita, jotka lisäsivät metallin käsittelyn nopeutta volframia käyttämällä. Vuonna 1907 ilmestyi uusi volframiyhdiste koboltin ja kromin kanssa, josta tuli kovien metalliseosten perustaja, jotka pystyivät lisäämään leikkausnopeutta. Tällä hetkellä se on noussut 2000 metriin minuutissa, ja kaikki tämä johtuu volframista - tulenkestävimmästä metallista.

Volframin sovellukset

Tämän metallin hinta on suhteellisen korkea ja sitä on vaikea käsitellä mekaanisesti, joten sitä käytetään siellä, missä sitä ei voida korvata muilla ominaisuuksiltaan vastaavilla materiaaleilla. Volframi kestää täydellisesti korkeita lämpötiloja, sillä on huomattava lujuus, sillä on kovuus, elastisuus ja tulenkestävyys, joten sitä käytetään laajasti monilla teollisuuden aloilla:

• Metallurginen. Se on pääasiallinen volframin kuluttaja, jota käytetään korkealaatuisten seosterästen valmistukseen.
• Sähkötekninen. Tulenkestävämmän metallin sulamispiste on lähes 3400 °C. Metallin tulenkestävyys mahdollistaa sen käytön hehkulankojen, valaistus- ja elektroniikkalamppujen koukkujen, elektrodien, röntgenputkien ja sähkökoskettimien valmistukseen.

• Mekaaninen suunnittelu. Volframia sisältävien terästen lisääntyneen lujuuden ansiosta valmistetaan kiinteät taotut roottorit, hammaspyörät, kampiakselit ja kiertokanget.
• Ilmailu. Mikä on tulenkestävin metalli, jota käytetään kovien ja kuumuutta kestävien metalliseosten valmistukseen, josta valmistetaan lentokoneiden moottoreiden osia, sähköisiä tyhjiölaitteita ja hehkulankoja? Vastaus on yksinkertainen - se on volframia.
• Avaruus. Volframia sisältävää terästä käytetään suihkumoottoreiden suihkusuuttimien ja yksittäisten elementtien valmistukseen.
• Sotilaallinen. Metallin korkea tiheys mahdollistaa panssarin lävistyskuorten, luotien, panssarisuojauksen torpedoille, säiliöille ja tankeille sekä kranaattien valmistamisen.
• Kemiallinen. Suodatinverkoissa käytetään happoja ja emäksiä kestävää volframilankaa. Volframia käytetään muuttamaan kemiallisten reaktioiden nopeutta.
• Tekstiili. Volframihappoa käytetään kankaiden väriaineena, ja natriumvolframaattia käytetään nahan, silkin, veden- ja tulenkestävän kankaiden valmistukseen.

Yllä oleva luettelo volframin käyttötavoista teollisuuden eri aloilla osoittaa tämän metallin suuren arvon.

Seosten valmistus volframilla

Volframia, maailman tulenkestävintä metallia, käytetään usein seoksia muiden elementtien kanssa materiaalien ominaisuuksien parantamiseksi. Volframia sisältävät metalliseokset valmistetaan yleensä jauhemetallurgiatekniikalla, koska perinteinen menetelmä muuttaa kaikki metallit sulamispisteessään haihtuviksi nesteiksi tai kaasuiksi. Fuusioprosessi tapahtuu tyhjiössä tai argonatmosfäärissä hapettumisen välttämiseksi. Metallijauheiden seos puristetaan, sintrataan ja sulatetaan. Joissakin tapauksissa vain volframijauhetta puristetaan ja sintrataan, ja sitten huokoinen työkappale kyllästetään toisen metallin sulalla. Tällä tavalla saadaan volframiseoksia hopean ja kuparin kanssa. Pienetkin lisäykset tulenkestävästä metallista lisäävät lämmönkestävyyttä, kovuutta ja hapettumiskestävyyttä seoksissa, joissa on molybdeenia, tantaalia, kromia ja niobia. Mittasuhteet voivat tässä tapauksessa olla mitä tahansa riippuen alan tarpeista. Monimutkaisemmilla seoksilla, riippuen komponenttien suhteesta rautaan, kobolttiin ja nikkeliin, on seuraavat ominaisuudet:

• älä haalistu ilmassa;
• niillä on hyvä kemiallinen kestävyys;
• niillä on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet: kovuus ja kulutuskestävyys.

Volframi muodostaa melko monimutkaisia ​​yhdisteitä berylliumin, titaanin ja alumiinin kanssa. Ne erottuvat hapettumisenkestävyydestään korkeissa lämpötiloissa sekä lämmönkestävyydestään.

Seosten ominaisuudet

Käytännössä volframi yhdistetään usein muiden metallien ryhmään. Kirurgisten instrumenttien valmistukseen käytetään volframiyhdisteitä kromin, koboltin ja nikkelin kanssa, joilla on lisääntynyt happojen vastustuskyky. Ja erityiset lämmönkestävät seokset sisältävät volframin - kaikkein tulenkestävimmän metallin - lisäksi kromia, nikkeliä, alumiinia ja nikkeliä. Volframi, koboltti ja rauta ovat magneettiteräksen parhaita laatuja.

Sulavimmat ja tulenkestävimmät metallit

Alhaisesti sulavia metalleja ovat kaikki metallit, joiden sulamispiste on alempi kuin tinalla (231,9 °C). Tämän ryhmän elementtejä käytetään korroosionestopinnoitteina, sähkö- ja radiotekniikassa, ja ne ovat osa kitkanestometalliseoksia. Elohopea, jonka sulamispiste on -38,89 °C, on huoneenlämpötilassa nestettä ja sitä käytetään laajalti tieteellisissä instrumenteissa, elohopealampuissa, tasasuuntaajissa, kytkimissä ja kloorin tuotannossa. Elohopealla on alhaisin sulamispiste verrattuna muihin sulavien metallien ryhmään. Tulenkestäviä metalleja ovat kaikki metallit, joiden sulamispiste on korkeampi kuin raudalla (1539 °C). Niitä käytetään useimmiten lisäaineina seosterästen valmistuksessa, ja ne voivat toimia myös joidenkin erikoisseosten pohjana. Volframia, jonka maksimisulamispiste on 3420 °C, käytetään puhtaassa muodossaan pääasiassa sähkölamppujen filamenteissa.

Melko usein ristisanatehtävissä kysytään: mikä metalli on sulavin tai tulenkestävin? Nyt voit epäröimättä vastata: sulavin on elohopea ja tulenkestävin on volframi.

Lyhyesti laitteistosta

Tätä metallia kutsutaan päärakennemateriaaliksi. Rautaosia löytyy sekä avaruusaluksesta tai sukellusveneestä että kotona keittiöstä ruokailuvälineiden ja erilaisten koristeiden muodossa. Tällä metallilla on hopeanharmaa väri, pehmeys, sitkeys ja magneettiset ominaisuudet. Rauta on erittäin aktiivinen alkuaine, ilmaan muodostuu oksidikalvo, joka estää reaktion jatkumisen. Ruostetta esiintyy kosteassa ympäristössä.

Raudan sulamispiste

Raudalla on sitkeys, se on helppo takoa ja sitä on vaikea valaa. Tämä kestävä metalli on helppo käsitellä mekaanisesti ja sitä käytetään magneettikäyttöjen valmistukseen. Hyvä muokattavuus mahdollistaa sen käytön koristeena. Onko rauta tulenkestävin metalli? On huomattava, että sen sulamispiste on 1539 °C. Ja määritelmän mukaan tulenkestäviä metalleja ovat metallit, joiden sulamispiste on korkeampi kuin raudalla.

Voimme ehdottomasti sanoa, että rauta ei ole tulenkestävin metalli, eikä edes kuulu tähän alkuaineryhmään. Se kuuluu keskilämpötilassa sulaviin materiaaleihin. Mikä on tulenkestävin metalli? Tällainen kysymys ei yllätä sinua nyt. Voit vastata turvallisesti - se on volframia.

Päätelmän sijaan

Maailmassa tuotetaan noin kolmekymmentä tuhatta tonnia volframia vuodessa. Tämä metalli sisältyy varmasti parhaisiin työkalujen valmistukseen käytettäviin teräslajeihin. Jopa 95 % kaikesta tuotetusta volframista kuluu metallurgian tarpeisiin. Prosessin kustannusten vähentämiseksi he käyttävät pääasiassa halvempaa metalliseosta, joka koostuu 80 % volframista ja 20 % raudasta. Volframin ominaisuuksia hyödyntäen sen kuparin ja nikkelin seosta käytetään radioaktiivisten aineiden varastointiin käytettävien säiliöiden valmistukseen. Sädehoidossa samaa metalliseosta käytetään näyttöjen valmistukseen, mikä tarjoaa luotettavan suojan.

www.syl.ru

Taulukossa eri metallien sulamispisteet

Jokaisella metallilla ja lejeeringillä on oma ainutlaatuinen joukko fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, joista vähiten on sulamispiste. Itse prosessi tarkoittaa kappaleen siirtymistä yhdestä aggregaatiotilasta toiseen, tässä tapauksessa kiinteästä kiteisestä tilasta nestemäiseen. Metallin sulattamiseksi on tarpeen kohdistaa siihen lämpöä, kunnes sulamislämpötila saavutetaan. Sen kanssa se voi silti pysyä kiinteässä tilassa, mutta lisäaltistuksen ja lisääntyneen lämmön myötä metalli alkaa sulaa. Jos lämpötilaa lasketaan, eli osa lämmöstä poistetaan, elementti kovettuu.

Metallien korkein sulamispiste kuuluu volframiin: se on 3422C o, alhaisin on elohopealla: alkuaine sulaa jo -39C o:ssa. Yleensä seoksille ei ole mahdollista määrittää tarkkaa arvoa: se voi vaihdella merkittävästi komponenttien prosenttiosuuden mukaan. Ne kirjoitetaan yleensä numerovälinä.

Miten se tapahtuu

Kaikkien metallien sulaminen tapahtuu suunnilleen samalla tavalla - käyttämällä ulkoista tai sisäistä lämmitystä. Ensimmäinen suoritetaan lämpöuunissa, toisessa käytetään resistiivistä lämmitystä johtamalla sähkövirta tai induktiokuumennus suurtaajuisessa sähkömagneettisessa kentässä. Molemmat vaihtoehdot vaikuttavat metalliin suunnilleen samalla tavalla.

Kun lämpötila nousee, molekyylien lämpövärähtelyjen amplitudi Hilassa syntyy rakenteellisia vikoja, jotka ilmenevät dislokaatioiden, atomihyppyjen ja muiden häiriöiden kasvuna. Tähän liittyy atomien välisten sidosten katkeaminen ja se vaatii tietyn määrän energiaa. Samalla kehon pinnalle muodostuu lähes nestemäinen kerros. Hilan tuhoutumisen ja vikojen kertymisen jaksoa kutsutaan sulamiseksi.

Metallin erotus

Metallit jaetaan sulamispisteensä mukaan:

1. Alhaisesti sulavat: ne eivät tarvitse yli 600 C o. Tämä on sinkkiä, lyijyä, ripusta, tinaa.
2. Keskisulamispiste: sulamispiste vaihtelee välillä 600 - 1600 C. Näitä ovat kulta, kupari, alumiini, magnesium, rauta, nikkeli ja yli puolet kaikista alkuaineista.
3. Tulenkestävä: yli 1600 C lämpötiloja vaaditaan metallin tekemiseksi nestemäiseksi. Näitä ovat kromi, volframi, molybdeeni, titaani.

Riippuen sulamispisteestä sulatuslaite valitaan myös. Mitä korkeampi indikaattori, sitä vahvempi sen pitäisi olla. Löydät tarvitsemasi elementin lämpötilan taulukosta.

Toinen tärkeä määrä on kiehumispiste. Tämä on arvo, josta nesteiden kiehumisprosessi alkaa; se vastaa kylläisen höyryn lämpötilaa, joka muodostuu kiehuvan nesteen tasaisen pinnan yläpuolelle. Se on yleensä lähes kaksi kertaa sulamispiste.

Molemmat arvot annetaan yleensä normaalipaineessa. He keskenään suoraan verrannollinen.

1. Kun paine kasvaa, sulamisen määrä kasvaa.
2. Kun paine laskee, sulamisen määrä vähenee.

Taulukko matalassa lämpötilassa sulavista metalleista ja metalliseoksista (600C o asti)

Taulukko keskilämpötilassa sulavista metalleista ja metalliseoksista (600C o - 1600C o)

Taulukko tulenkestävästä metallista ja metalliseoksista (yli 1600C o)

stanok.guru

Tulenkestävät metallit - luettelo ja laajuus

Tulenkestävät metallit ovat olleet tunnettuja 1800-luvun lopulta lähtien. Silloin niistä ei ollut mitään hyötyä. Ainoa teollisuus, jolla niitä käytettiin, oli sähkötekniikka, ja sitten hyvin rajoitetusti. Mutta kaikki muuttui dramaattisesti yliäänilento- ja rakettitekniikan kehityksen myötä viime vuosisadan 50-luvulla. Tuotanto vaati uusia materiaaleja, jotka kestivät merkittäviä kuormituksia yli 1000 ºC:n lämpötiloissa.

Tulenkestävien metallien luettelo ja ominaisuudet

Tulenkestävyydelle on tunnusomaista kohonnut siirtymälämpötila kiinteästä tilasta nestefaasiin. Metallit, jotka sulavat yli 1875 ºC:ssa, luokitellaan tulenkestäviksi metalleiksi. Sulamislämpötilan nostamiseksi nämä sisältävät seuraavat tyypit:

• Vanadiini
• Rodium
• Hafnium
• ruteeni
• Volframi
• Iridium
• Tantaali
• Molybdeeni
• Osmium
• Renium
• Niobium.

Nykyaikaista tuotantoa esiintymien lukumäärän ja tuotantotason suhteen tyydyttää vain volframi, molybdeeni, vanadiini ja kromi. Rutenium, iridium, rodium ja osmium ovat melko harvinaisia ​​luonnollisissa olosuhteissa. Niiden vuosituotanto ei ylitä 1,6 tonnia.

Lämmönkestävällä metallilla on seuraavat päähaitat:

• Lisääntynyt kylmän hauraus. Se on erityisen voimakas volframissa, molybdeenissä ja kromissa. Metallin siirtymälämpötila sitkeästä hauraaseen tilaan on hieman yli 100 ºC, mikä aiheuttaa hankaluuksia niitä paineistettaessa.
• Epävakaus hapettumiselle. Tästä johtuen yli 1000 ºC lämpötiloissa tulenkestäviä metalleja käytetään vain esikäsiteltäessä galvaanisia pinnoitteita niiden pinnalle. Kromi kestää hapettumisprosesseja parhaiten, mutta tulenkestävänä metallina sillä on alhaisin sulamispiste.

Lupaavimpia tulenkestäviä metalleja ovat niobium ja molybdeeni. Tämä johtuu niiden yleisyydestä luonnossa ja sen seurauksena alhaisista kustannuksista verrattuna tämän ryhmän muihin osiin.

Tulenkestävä luonnossa esiintyvä metalli on volframi. Sen mekaaniset ominaisuudet eivät heikkene yli 1800 ºC:n ympäristön lämpötiloissa. Mutta yllä luetellut haitat sekä lisääntynyt tiheys rajoittavat sen käyttöä tuotannossa. Puhtaana metallina sitä käytetään yhä vähemmän. Mutta volframin arvo seosaineena kasvaa.

Fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet

Metallit, joilla on korkea sulamispiste (tulenkestävät), ovat siirtymäelementtejä. Jaksollisen taulukon mukaan niitä on 2 tyyppiä:

• Alaryhmä 5A – tantaali, vanadiini ja niobium.
• Alaryhmä 6A – volframi, kromi ja molybdeeni.

Vanadiinilla on pienin tiheys - 6100 kg/m3, volframin tiheys on suurin - 19300 kg/m3. Jäljellä olevien metallien ominaispaino on näiden arvojen sisällä. Näille metalleille on ominaista alhainen lineaarilaajenemiskerroin, alentunut elastisuus ja lämmönjohtavuus.

Nämä metallit eivät johda hyvin sähköä, mutta niillä on suprajohtavuus. Suprajohtavan järjestelmän lämpötila on 0,05-9 K metallityypistä riippuen.

Ehdottomasti kaikille tulenkestäville metalleille on ominaista lisääntynyt sitkeys huoneolosuhteissa. Volframi ja molybdeeni erottuvat myös muista metalleista korkeamman lämmönkestävyyden ansiosta.

Korroosionkestävyys

Lämmönkestävät metallit kestävät hyvin useimpia aggressiivisia ympäristöjä. Alaryhmien 5A elementtien korroosionkestävyys kasvaa vanadiinista tantaaliksi. Esimerkiksi 25 ºC:ssa vanadiini liukenee aqua regiaan, kun taas niobium on täysin inertti tälle hapolle.

Tantaali, vanadiini ja niobium kestävät sulaa alkalimetallia. Edellyttäen, että niiden koostumuksessa ei ole happea, mikä lisää merkittävästi kemiallisen reaktion intensiteettiä.

Molybdeenillä, kromilla ja volframilla on parempi korroosionkestävyys. Siten typpihapolla, joka liuottaa aktiivisesti vanadiinia, on paljon vähemmän vaikutusta molybdeeniin. 20 ºC:n lämpötilassa tämä reaktio pysähtyy kokonaan.

Kaikki tulenkestävät metallit muodostavat helposti kemiallisia sidoksia kaasujen kanssa. Niobiumin vety imeytyy ympäristöstä 250 ºC:ssa. Tantaali 500 ºC:ssa. Ainoa tapa pysäyttää nämä prosessit on suorittaa tyhjiöhehkutus 1000 ºC:ssa. On syytä huomata, että volframi, kromi ja molybdeeni ovat paljon vähemmän alttiita vuorovaikutukseen kaasujen kanssa.

Kuten aiemmin mainittiin, vain kromi kestää hapettumista. Tämä ominaisuus johtuu sen kyvystä muodostaa kiinteä kromioksidikalvo sen pinnalle. Hapen liukeneminen kromin vaikutuksesta tapahtuu vain 700 C:ssa. Muiden tulenkestävien metallien hapetusprosessit alkavat noin 550 ºC:ssa.

Kylmä hauraus

Lämmönkestävien metallien käytön leviämistä tuotannossa haittaa niiden lisääntynyt taipumus kylmähaurastumiseen. Tämä tarkoittaa, että kun lämpötila laskee tietyn tason alapuolelle, metallin hauraus kasvaa jyrkästi. Vanadiinilla tämä lämpötila on -195 ºC, niobiumilla -120 ºC ja volframilla +330 ºC.

Kylmän haurauden esiintyminen kuumuutta kestävissä metalleissa johtuu niiden koostumuksessa olevien epäpuhtauksien pitoisuudesta. Erityisen puhdas molybdeeni (99,995 %) säilyttää paremmat plastiset ominaisuudet nestemäisen typen lämpötilaan asti. Mutta vain 0,1 % hapen lisääminen siirtää kylmän haurauspisteen -20 C:een.

Käyttöalueet

40-luvun puoliväliin asti tulenkestäviä metalleja käytettiin vain seosaineelementteinä parantamaan kupari- ja nikkelipohjaisten ei-rautaterässeosten mekaanisia ominaisuuksia sähköteollisuudessa. Molybdeenin ja volframin yhdisteitä käytettiin myös kovien metalliseosten valmistukseen.

Ilmailun, ydinteollisuuden ja rakettitieteen aktiiviseen kehitykseen liittyvä tekninen vallankumous on löytänyt uusia tapoja käyttää tulenkestäviä metalleja. Tässä on osittainen luettelo uusista sovelluksista:

• Pääyksikön ja rakettirunkojen lämpösuojainten valmistus.
• Rakennemateriaali yliäänikoneen.
• Niobiumia käytetään avaruusalusten hunajakennopaneelin materiaalina. Ja rakettitieteessä sitä käytetään lämmönvaihtimina.
• Lämpösuihku- ja rakettimoottorien komponentit: suuttimet, takahelmat, turbiinin lavat, suutinläpät.
• Vanadiini on ydinteollisuuden fuusioreaktorin polttoaine-elementtien ohutseinäisten putkien valmistuksen perusta.
• Volframia käytetään sähkölamppujen hehkulankaana.
• Molybdeeniä käytetään yhä enemmän lasin sulatukseen käytettävien elektrodien valmistuksessa. Lisäksi molybdeeni on metalli, jota käytetään ruiskumuottien valmistukseen.
• Työkalujen valmistus osien kuumakäsittelyyn.

prompriem.ru

Tulenkestävä metalli maan päällä

Uteliaat ovat todennäköisesti kiinnostuneita kysymyksestä, mikä metalli on tulenkestävin? Ennen kuin vastaat siihen, kannattaa ymmärtää itse tulenkestävyyden käsite. Kaikilla tieteen tuntemilla metalleilla on erilaiset sulamispisteet johtuen kidehilan atomien välisten sidosten vaihtelevasta stabiilisuudesta. Mitä heikompi sidos on, sitä alhaisempi lämpötila vaaditaan sen katkaisemiseen.

Maailman tulenkestävimpiä metalleja käytetään puhtaassa muodossaan tai seoksina äärimmäisissä lämpöolosuhteissa toimivien osien valmistukseen. Ne kestävät tehokkaasti korkeita lämpötiloja ja pidentävät merkittävästi yksiköiden käyttöikää. Mutta tämän ryhmän metallien kestävyys lämpövaikutuksille pakottaa metallurgit turvautumaan epätyypillisiin tuotantomenetelmiin.

Mikä metalli on tulenkestävin?

Ruotsalainen tiedemies Carl Wilhelm Scheele löysi maan tulenkestävimmän metallin vuonna 1781. Uutta materiaalia kutsutaan volframiksi. Scheele pystyi syntetisoimaan volframitrioksidia liuottamalla malmin typpihappoon. Puhtaan metallin eristivät kaksi vuotta myöhemmin espanjalaiset kemistit Fausto Fermin ja Juan José de Eluar. Uusi elementti ei heti saanut tunnustusta, ja teollisuusmiehet omaksuivat sen. Tosiasia on, että tuon ajan tekniikka ei sallinut tällaisen tulenkestävän aineen käsittelyä, joten useimmat aikalaiset eivät pitäneet tieteellistä löytöä kovin tärkeänä.

Volframia arvostettiin paljon myöhemmin. Nykyään sen seoksia käytetään lämmönkestävien osien valmistukseen eri teollisuudenaloilla. Kaasupurkauslamppujen hehkulanka on myös valmistettu volframista. Sitä käytetään myös ilmailuteollisuudessa rakettisuuttimien valmistukseen, ja sitä käytetään uudelleenkäytettävinä elektrodeina kaasukaarihitsauksessa. Sen lisäksi, että volframi on tulenkestävää, sillä on myös korkea tiheys, mikä tekee siitä sopivan korkealaatuisten golfmailojen valmistukseen.

Volframiyhdisteitä epämetallien kanssa käytetään myös laajasti teollisuudessa. Joten sulfidia käytetään lämmönkestävänä voiteluaineena, joka kestää jopa 500 celsiusasteen lämpötiloja, kovametallista valmistetaan leikkurit, hiomalaikat ja porat, jotka kestävät kovimpia aineita ja kestävät korkeita kuumennuslämpötiloja. Tarkastellaanpa lopuksi volframin teollista tuotantoa. Tulenkestävämmän metallin sulamispiste on 3422 celsiusastetta.

Miten volframia saadaan?

Puhdasta volframia ei esiinny luonnossa. Se on osa kiviä trioksidin muodossa, samoin kuin raudan, mangaanin ja kalsiumin volframiitteja, harvemmin kuparia tai lyijyä. Tiedemiesten mukaan maankuoren volframipitoisuus on keskimäärin 1,3 grammaa tonnia kohti. Tämä on melko harvinainen elementti verrattuna muihin metalleihin. Malmin volframipitoisuus louhinnan jälkeen ei yleensä ylitä 2 %. Siksi uutetut raaka-aineet lähetetään käsittelylaitoksiin, joissa metallin massaosuus saatetaan 55-60 %:iin magneettisen tai sähköstaattisen erotuksen avulla.

Sen valmistusprosessi on jaettu teknologisiin vaiheisiin. Ensimmäisessä vaiheessa louhitusta malmista eristetään puhdas trioksidi. Tätä tarkoitusta varten käytetään lämpöhajoamismenetelmää. 500 - 800 celsiusasteen lämpötiloissa kaikki ylimääräiset alkuaineet sulavat ja tulenkestävä volframi oksidin muodossa voidaan helposti kerätä sulatuksesta. Tuotos on raaka-ainetta, jonka kuusiarvoinen volframioksidipitoisuus on 99 %.

Saatu yhdiste murskataan perusteellisesti ja pelkistysreaktio suoritetaan vedyn läsnä ollessa 700 celsiusasteen lämpötilassa. Näin voit eristää puhdasta metallia jauhemuodossa. Seuraavaksi se puristetaan korkeassa paineessa ja sintrataan vetyympäristössä 1200-1300 celsiusasteen lämpötiloissa. Tämän jälkeen saatu massa lähetetään sähkösulatusuuniin, jossa se kuumennetaan virran vaikutuksesta yli 3000 asteen lämpötilaan. Näin volframi muuttuu sulaksi.

Lopulliseen puhdistukseen epäpuhtauksista ja yksikiteisen rakennehilan saamiseksi käytetään vyöhykesulatusmenetelmää. Se tarkoittaa, että tietyllä hetkellä vain tietty vyöhyke metallin kokonaispinta-alasta on sulaa. Vähitellen liikkuva vyöhyke jakaa epäpuhtaudet uudelleen, minkä seurauksena ne lopulta kerääntyvät yhteen paikkaan ja voidaan helposti poistaa seosrakenteesta.

Valmis volframi saapuu varastoon tankoina tai harkkoina, jotka on tarkoitettu haluttujen tuotteiden myöhempään tuotantoon. Volframiseosten saamiseksi kaikki ainesosat murskataan ja sekoitetaan jauheena vaadituissa suhteissa. Seuraavaksi sintraus ja sulatus suoritetaan sähköuunissa.

promplace.ru

Tulenkestävät metallit ovat... Mitä ovat tulenkestävät metallit?

H																		Hän
Li	Olla												B	C	N	O	F	Ne
Na	Mg												Al	Si	P	S	Cl	Ar
K	Ca	Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	Kuten	Se	Br	Kr
Rb	Sr	Y	Zr	Huom	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	CD	Sisään	Sn	Sb	Te	minä	Xe
Cs	Ba	La	*	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg	Tl	Pb	Bi	Po	klo	Rn
Fr	Ra	Ac	**	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg
			*	Ce	PR	Nd	pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu
			**	Th	Pa	U	Np	Pu	Olen	cm	Bk	Ks	Es	Fm	MD	Ei	Lr

Tulenkestävät metallit- kemiallisten alkuaineiden (metallien) luokka, jolla on erittäin korkea sulamispiste ja kulutuskestävyys. Ilmaisua tulenkestävät metallit käytetään useimmiten tieteenaloilla, kuten materiaalitieteessä, metallurgiassa ja tekniikan tieteissä. Tulenkestävän metallin määritelmä koskee jokaista ryhmän elementtiä eri tavalla. Tämän elementtiluokan tärkeimmät edustajat ovat viidennen jakson alkuaineet - niobium ja molybdeeni; kuudes jakso - tantaali, volframi ja renium. Kaikkien niiden sulamispiste on yli 2000 °C, ne ovat kemiallisesti suhteellisen inerttejä ja niiden tiheys on kasvanut. Jauhemetallurgian ansiosta niistä voidaan valmistaa osia eri teollisuudenaloille.

Määritelmä

Useimmat tulenkestävät metallit -termin määritelmät määrittelevät ne metalleiksi, joilla on korkeat sulamispisteet. Tämän määritelmän mukaan metallien sulamispisteen on oltava yli 2200 °C. Tämä on välttämätöntä niiden määrittelemiseksi tulenkestäväksi metalliksi. Viisi alkuainetta - niobium, molybdeeni, tantaali, volframi ja renium sisältyvät tähän luetteloon tärkeimpinä alkuaineina, kun taas näiden metallien laajempi määritelmä mahdollistaa myös alkuaineiden, joiden sulamispiste on 2123K (1850 °C) - titaani, vanadiini. , kromi, zirkonium, hafnium, ruteeni ja osmium. Transuraanielementtejä (jonka kaikki isotoopit ovat epävakaita ja erittäin vaikea löytää maapallolta) ei koskaan luokitella tulenkestäviksi metalleiksi.

Ominaisuudet

Fyysiset ominaisuudet

Näiden alkuaineiden sulamispiste on korkein, lukuun ottamatta hiiltä ja osmiumia. Tämä ominaisuus ei riipu vain niiden ominaisuuksista, vaan myös niiden seosten ominaisuuksista. Metalleilla on kuutiojärjestelmä, lukuun ottamatta reniumia, jossa se on kuusikulmaisen tiiviin tiivisteen muodossa. Useimmat tämän ryhmän alkuaineiden fysikaalisista ominaisuuksista vaihtelevat merkittävästi, koska ne kuuluvat eri ryhmiin.

Virumisen muodonmuutoskestävyys ( Englanti) on tulenkestävien metallien määrittävä ominaisuus. Tavallisissa metalleissa muodonmuutos alkaa metallin sulamispisteestä, ja siten virumismuodonmuutos alkaa alumiiniseoksissa 200 °C:ssa, kun taas tulenkestävissä metalleissa se alkaa 1500 °C:ssa. Tämä muodonmuutoskestävyys ja korkea sulamispiste mahdollistavat tulenkestävien metallien käytön esimerkiksi suihkumoottorin osina tai erilaisten materiaalien takomisessa.

Kemialliset ominaisuudet

Ulkoilmassa ne hapettuvat. Tämä reaktio hidastuu passivoidun kerroksen muodostumisen vuoksi. Reniumoksidi on erittäin epästabiili, koska kun tiheä happivirta kulkee sen läpi, sen oksidikalvo haihtuu. Kaikki ne ovat suhteellisen kestäviä happoja vastaan.

Sovellus

Tulenkestäviä metalleja käytetään valonlähteinä, osina, voiteluaineina, ydinteollisuudessa ARC:nä ja katalysaattorina. Koska niillä on korkeat sulamispisteet, niitä ei koskaan käytetä ulkoilmasulatusmateriaalina. Jauhemuodossa materiaali tiivistetään sulatusuuneissa. Tulenkestävät metallit voidaan prosessoida langaksi, harkkoksi, raudoksi, tinaksi tai kalvoksi.

Volframi ja sen seokset

Ruotsalainen kemisti Carl Wilhelm Scheele löysi volframin vuonna 1781. Volframilla on metallien korkein sulamispiste - 3422 °C.

Volframi.

Reniumia käytetään seoksissa, joissa on volframia enintään 22 % pitoisuuksina, mikä lisää tulenkestoa ja korroosionkestävyyttä. Toriumia käytetään volframin seosaineena. Tämä lisää materiaalien kulutuskestävyyttä. Jauhemetallurgiassa komponentteja voidaan käyttää sintraamiseen ja myöhempään levitykseen. Raskaiden volframiseosten saamiseksi käytetään nikkeliä ja rautaa tai nikkeliä ja kuparia. Näiden metalliseosten volframipitoisuus on yleensä yli 90 %. Seosaineen sekoittuminen siihen on vähäistä jopa sintrauksen aikana.

Volframia ja sen seoksia käytetään edelleen paikoissa, joissa lämpötila on korkea, mutta vaaditaan korkeaa kovuutta ja joissa korkea tiheys voidaan jättää huomiotta. Volframista koostuvat filamentit löytävät käyttöä jokapäiväisessä elämässä ja instrumenttien valmistuksessa. Polttimot muuttavat sähköä valoksi tehokkaammin lämpötilan noustessa. Volframikaasukaarihitsauksessa ( Englanti) laitetta käytetään jatkuvasti, sulattamatta elektrodia. Volframin korkea sulamispiste mahdollistaa sen käytön hitsauksessa ilman kustannuksia. Volframin korkea tiheys ja kovuus mahdollistavat sen käytön tykistökuorissa. Sen korkeaa sulamispistettä käytetään rakettisuuttimien rakentamisessa, esimerkkinä Polaris-raketti. Joskus se löytää käyttöä sen tiheyden vuoksi. Sitä käytetään esimerkiksi golfmailojen valmistuksessa. Tällaisissa osissa käyttö ei rajoitu volframiin, koska voidaan käyttää myös kalliimpaa osmiumia.

Molybdeenilejeeringit

Molybdeeni.

Molybdeeniseoksia käytetään laajalti. Yleisimmin käytetty seos - titaani-zirkonium-molybdeeni - sisältää 0,5 % titaania, 0,08 % zirkoniumia ja loput molybdeeniä. Seos on lisännyt lujuutta korkeissa lämpötiloissa. Seoksen käyttölämpötila on 1060 °C. Volframi-molybdeeni-seoksen (Mo 70%, W 30%) korkea kestävyys tekee siitä ihanteellisen materiaalin sinkkiosien, kuten venttiilien, valamiseen.

Molybdeenia käytetään elohopeareleissä, koska elohopea ei muodosta amalgaameja molybdeenin kanssa.

Molybdeeni on yleisimmin käytetty tulenkestävä metalli. Tärkeintä on sen käyttö terässeosten lujittimena. Käytetään putkistojen valmistuksessa yhdessä ruostumattoman teräksen kanssa. Molybdeenin korkea sulamispiste, kulutuskestävyys ja alhainen kitkakerroin tekevät siitä erittäin hyödyllisen seosaineen. Erinomaisten kitkaominaisuuksien ansiosta sitä voidaan käyttää voiteluaineena, missä vaaditaan luotettavuutta ja suorituskykyä. Käytetään CV-nivelten valmistuksessa autoteollisuudessa. Suuria molybdeeniesiintymiä löytyy Kiinasta, USA:sta, Chilestä ja Kanadasta.

Niobiumisseokset

Apollo CSM -suuttimen tumma osa on valmistettu titaani-niobium-seoksesta.

Niobiumia löytyy lähes aina yhdessä tantaalin kanssa; niobium nimettiin kreikkalaisessa mytologiassa Tantaloksen tyttären Nioben mukaan. Niobiumilla on monia käyttötarkoituksia, joista osa se jakaa tulenkestävien metallien kanssa. Sen ainutlaatuisuus piilee siinä, että sitä voidaan kehittää hehkuttamalla, jotta saavutetaan laaja valikoima kovuus- ja elastisuusominaisuuksia; sen tiheysindeksi on pienin verrattuna muihin tämän ryhmän metalleihin. Sitä voidaan käyttää elektrolyyttikondensaattoreissa ja se on yleisin metalli suprajohtavissa metalliseoksissa. Niobiumia voidaan käyttää lentokoneiden kaasuturbiineissa, tyhjiöputkissa ja ydinreaktoreissa.

Niobiumseosta C103, joka koostuu 89 % niobiumista, 10 % hafniumista ja 1 % titaanista, käytetään suuttimien valmistukseen nestemäisissä raketimoottoreissa, kuten Apollo CSM ( Englanti) . Käytetty seos ei anna niobin hapettua, koska reaktio tapahtuu 400 °C:n lämpötilassa.

Tantaali

Tantaali on kaikista tulenkestävistä metalleista korroosionkestävin metalli.

Tantaalin tärkeä ominaisuus löydettiin sen käytön kautta lääketieteessä - se kestää (kehon) happaman ympäristön. Sitä käytetään joskus elektrolyyttikondensaattoreissa. Käytetään matkapuhelinten ja tietokoneiden kondensaattoreissa.

Reniumseokset

Renium on koko ryhmän viimeksi löydetty tulenkestävä elementti. Sitä löytyy pieninä pitoisuuksina muiden tämän ryhmän metallien - platina tai kupari - malmeissa. Sitä voidaan käyttää seosaineena muiden metallien kanssa ja se antaa seoksille hyvät ominaisuudet - muokattavuuden ja lisää vetolujuutta. Reniumseoksia voidaan käyttää elektronisissa komponenteissa, gyroskoopeissa ja ydinreaktoreissa. Sen tärkein sovellus on katalysaattori. Voidaan käyttää alkyloinnissa, dealkyloinnissa, hydrauksessa ja hapetuksessa. Sen harvinainen esiintyminen luonnossa tekee siitä kalleimman kaikista tulenkestävistä metalleista.

Tulenkestävien metallien yleiset ominaisuudet

Tulenkestävät metallit ja niiden lejeeringit herättävät tutkijoiden huomion epätavallisten ominaisuuksiensa ja tulevaisuuden sovellusmahdollisuuksiensa vuoksi.

Tulenkestävien metallien, kuten molybdeenin, tantaalin ja volframin fysikaaliset ominaisuudet, kovuus ja stabiilisuus korkeissa lämpötiloissa tekevät niistä materiaalin, jota käytetään materiaalien kuumametallikäsittelyyn sekä tyhjiössä että ilman sitä. Monet osat perustuvat niiden ainutlaatuisiin ominaisuuksiin: esimerkiksi volframifilamentit kestävät jopa 3073K lämpötiloja.

Niiden hapettumiskestävyys 500 °C:seen asti tekee tästä kuitenkin yhden tämän ryhmän tärkeimmistä haitoista. Kosketus ilman kanssa voi vaikuttaa merkittävästi niiden suorituskykyyn korkeissa lämpötiloissa. Siksi niitä käytetään materiaaleissa, joissa ne on eristetty hapesta (esimerkiksi hehkulamppu).

Tulenkestävien metallien - molybdeenin, tantaalin ja volframin - seoksia käytetään osissa avaruusydinteknologioista. Nämä komponentit on erityisesti suunniteltu kestämään korkeita lämpötiloja (1350K - 1900K). Kuten edellä mainittiin, ne eivät saa joutua kosketuksiin hapen kanssa.

Katso myös

Huomautuksia

1. H. Ortner International Journal of Refractory Metals and Hard Materials (englanniksi). Elsevier. Arkistoitu alkuperäisestä 20. kesäkuuta 2012. Haettu 26. syyskuuta 2010.
2. Michael Bauccio Tulenkestävät metallit // ASM-metallien hakuteos / American Society for Metals. - ASM International, 1993. - s. 120-122. - ISBN 19939780871704788
3. Wilson, J.W. Tulenkestävien metallien yleinen käyttäytyminen // Refractory Metals Behavior and Properties. - Stanford University Press, 1965. - s. 1-28. - 419 s. - ISBN 9780804701624
4. Joseph R. Davis Seostus: perusasioiden ymmärtäminen. - ASM International, 2001. - s. 308-333. - 647 s. - ISBN 9780871707444
5. 1 2 Borisenko, V.A. Molybdeenin kovuuden lämpötilariippuvuuden tutkiminen alueella 20-2500 °C // Neuvostoliiton jauhemetallurgia ja metallikeramiikka -lehti. - 1963. - s. 182. - DOI:10.1007/BF00775076
6. Fathi, Habashi Historiallinen johdatus tulenkestäviin metalleihin // Journal of Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. - 2001. - s. 25-53. - DOI:10.1080/08827509808962488
7. Schmid, Kalpakjian Creep // Valmistustekniikka ja -tekniikka. - Pearson Prentice Hall, 2006. - s. 86-93. - 1326 s. - ISBN 9787302125358
8. Weroński, Andrzej; Hejwowski, Tadeusz Virumista estävät materiaalit // Metallien lämpöväsyminen. - CRC Press, 1991. - s. 81-93. - 366 s. - ISBN 9780824777265
9. 1 2 Erik Lassner, Wolf-Dieter Schubert Volframi: ominaisuudet, kemia, alkuaineen tekniikka, seokset ja kemialliset yhdisteet. - Springer, 1999. - s. 255-282. - 422 s. - ISBN 9780306450532
10. National Research Council (Yhdysvallat), volframipaneeli, kriittisten ja strategisten materiaalien teknisiä näkökohtia käsittelevä komitea Volframin käytön suuntaukset: Raportti. - National Research Council, National Academy of Sciences - National Academy of Engineering, 1973. - s. 1-3. -90 s.
11. Michael K. Harris Hitsauksen terveys ja turvallisuus // Hitsauksen terveys ja turvallisuus: kenttäopas OEHS:n ammattilaisille. - AIHA, 2002. - s. 28. - 222 s. - ISBN 9781931504287
12. William L. Galvery, Frank M. Marlow Hitsauksen perusteet: kysymyksiä ja vastauksia. - Industrial Press Inc., 2001. - s. 185. - 469 s. - ISBN 9780831131517
13. W. Lanz, W. Odermatt, G. Weihrauch (7.-11. toukokuuta 2001). "KINEETTISET ENERGIAPROJEKTIIT: KEHITTYMISHISTORIA, TEKNIIKAN TILA, TRENDIT" 19th International Symposium of Ballistics..
14. P. Ramakrishnan Jauhemetallurgia ilmailu- ja avaruussovelluksiin // Jauhemetallurgia: prosessointi auto-, sähkö-/elektroniikka- ja konepajateollisuudelle. - New Age International, 2007. - S. 38. - 381 s. - ISBN 8122420303
15. Arora, Arran Raskas volframiseos puolustussovelluksiin // Materiaaliteknologia-lehti. - 2004. - V. 19. - Nro 4. - P. 210-216.
16. V. S. Moxson, F. H. Froes Urheiluvälinekomponenttien valmistus jauhemetallurgian avulla // JOM-lehti. - 2001. - V. 53. - P. 39. - DOI:10.1007/s11837-001-0147-z
17. Robert E. Smallwood TZM Moly Alloy // ASTM-erikoistekninen julkaisu 849: Tulenkestävät metallit ja niiden teolliset sovellukset: symposium. - ASTM International, 1984. - P. 9. - 120 s. - ISBN 19849780803102033
18. Kozbagarova, G. A.; Musina, A.S.; Mikhaleva, V.A. Elohopean molybdeenin korroosionkestävyys // Protection of Metals -lehti. - 2003. - V. 39. - P. 374-376. - DOI:10.1023/A:1024903616630
19. Gupta, C.K. Sähkö- ja elektroniikkateollisuus // Molybdeenin louhintametallurgia. - CRC Press, 1992. - s. 48-49. - 404 s. - ISBN 9780849347580
20. Michael J. Magyar Commodity Summary 2009: Molybdeeni. Yhdysvaltain geologinen tutkimuslaitos. Arkistoitu alkuperäisestä 20. kesäkuuta 2012. Haettu 26. syyskuuta 2010.
21. DR. Ervin, D.L. Bourel, C. Persad, L. Rabenberg Suurienergisen, korkean nopeuden konsolidoidun molybdeenilejeeringin TZM rakenne ja ominaisuudet // Journal of Materials Science and Engineering: A. - 1988. - V. 102. - s. 25.
22. Neikov Oleg D. Molybdeeni- ja molybdeeniseosjauheen ominaisuudet // Ei-rautametallijauheiden käsikirja: tekniikat ja sovellukset. - Elsevier, 2009. - s. 464-466. - 621 s. - ISBN 9781856174220
23. Joseph R. Davis Tulenkestävät metallit ja metalliseokset // ASM-erikoiskäsikirja: Lämmönkestävät materiaalit. - ASM International, 1997. - s. 361-382. - 591 s. - ISBN 9780871705969
24. 1 2 John Hebda Niobiumisseokset ja korkean lämpötilan sovellukset // Journal of Niobium Science & Technology: Proceedings of the International Symposium Niobium 2001 (Orlando, Florida, USA). - Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração, 2001.
25. J. W. Wilson Renium // Tulenkestävien metallien käyttäytyminen ja ominaisuudet. - Stanford University Press, 1965. - ISBN 9780804701624

Kirjallisuus

• Levitin, Valim Metallien ja metalliseosten korkean lämpötilan venymä: Fysikaaliset perusteet. - WILEY-VCH, 2006. - ISBN 978-3-527-31338-9
• Brunner, T. Aerosoli- ja lentotuhkahiukkasten kemialliset ja rakenteelliset analyysit kiintopetibiomassan polttolaitoksista elektronimikroskopialla, Ensimmäinen energian ja teollisuuden biomassaa käsittelevä maailmankonferenssi: Sevillassa, Espanjassa 5.–9. kesäkuuta 2000 pidetyn konferenssin julkaisut,Lontoo: James & James Ltd(2000). Haettu 26. syyskuuta 2010.
• Donald Spink Reaktiiviset metallit. Zirkonium, hafnium ja titaani // . - 1961. - V. 53. - Nro 2. - P. 97-104. - DOI:10.1021/ie50614a019
• Earl Hayes Kromi ja vanadiini // Journal of Industrial & Engineering Chemistry. - 1961. - V. 53. - Nro 2. - P. 105-107. - DOI:10.1021/ie50614a020