用于炉子应用的高温合金

H.C.斯塔克的解决方案'制造的产品解决方案迎合了无数的行业,市场和应用,包括钎焊,退火,烧结,真空热处理和所有高温炉应用。

在航空航天和医疗部件的关键规格退火亚博网站下载、用可控气氛炉大量生产钎焊部件以及在真空炉中对大型航空航天部件进行热处理等应用中,需要具有优越物理和机械性能的高温材料。

钼,铌,钽和钨等合金,如Mola(钼 - 镧),MOW(Molybdenum-Tungsten),MHC和TZM非常适合炉子和热处理市场。这些高温耐火金属的特性包括:

  • 高机械耐久性
  • 高延展性和韧性
  • 卓越的热和电导率
  • 热膨胀系数低
  • 前所未有的强度和稳定性在温度高达2000°C

H.C. Starck解决方案设计并提供客户特定的炉子组件和夹具,并制造组件,如防热罩、炉架、热区、船和托盘、平肋加热元件,以及由箔、薄板、板和棒制成的炉子组件。

炉子应用和操作

H.C.斯塔克的解决方案’ high temperature refractory metal materials and components are supplied to end users, OEMs, and aftermarket manufacturers, and are used in furnace applications, such as in heating elements and their auxiliary parts such as supports, feed-throughs, and hangers, and in heat shields and their own auxiliary parts such as separators, staples, and rivets.

H.C. Starck Solutions的耐火材料用于真空、惰性或亚博网站下载还原气氛中的高温熔炉,以及空气、真空或其他气氛中的化学反应熔炉。工业炉操作包括退火,钎焊,热处理,HIPing,熔化,金属加工预热,粉末加工,烧结,回火和MIM(烧结/脱粘)。服务行业包括汽车、航空航天、国防、能源、医疗、核燃料、晶体生长和废物处理。

粉末冶金和真空电弧铸造产品

H.C. Starck Solutions采用粉末冶金和真空电弧铸造工艺来获得高质量的产品。该公司的合金专为具有最高温度利用能力的炉膛应用而设计。

钼制品-粉末冶金(P/M)

通过该过程的钼(图1)的生产涉及压实小于99.95%的纯粉末到坯料中,然后烧结并制成成品锻造形式。该过程仅使用最高的商业纯粉末。

钼

图1所示。

钼厂产品粉末冶金在下表中给出:

形式 直径/厚度 宽度和长度
英寸 毫米
坯料 1.250-30. 32 - 762 挤压
锻件 - 高达50英寸/10,000磅。
杆和酒吧 0.1250-8.4. 3.2-213 8-25英尺
盘子 0.1875-2.0 4.8 - -50.8 24英寸(610毫米)最大;2到10英尺**
床单 0.0050-0.187. 0.127-4.80 24英寸(610毫米)最大;高达200英尺
0.0010-0.0049. 0.0254-0.12 1/8“至12”(305毫米);标称200英尺线圈
挤压管和形状 - -

*提交H.C. Starck解决方案报价所需尺寸
**查询厚度x长度x宽度的组合

钼产品 - 真空弧形铸造

H.C.斯塔克的解决方案exclusively offers products made by the vacuum arc cast process. Arc cast wrought products show high workability and weldability, and have good machining characteristics with fracture toughness, greater ductility, and lower oxygen when compared to powder metallurgy products.

真空电弧熔炼过程包括压实、烧结、电弧熔炼和铸造99.95%的最低纯钼粉,并将其添加或不添加到重量为1吨的铸锭中。所有这些过程都是在真空条件下进行的。真空电弧铸钼机产品如下表所示:

形式 直径/厚度 宽度和长度
英寸 毫米
6-12 152 - 304 -
锻件 提交H.C所需的尺寸。Starck解决方案引用 -
杆和酒吧 0.1250 6 -152 - 3.2 -
盘子 0.1875-2. 4.8 - -50.8 24“(610毫米)最大;高达10英尺
床单 0.0050-0.187. 0.127-4.80 24英寸(610毫米)最大;高达200英尺
0.0010-0.0049. 0.0254-0.12 1/8" - 12" (305mm);公称200英尺线圈

钼合金

TZM钼合金

采用粉末冶金或真空电弧铸造工艺制备TZM合金(0.50 Ti, 0.08 Zr,平衡Mo)。钛和锆碳化物的存在提高了高温下的强度和抗蠕变性能。与纯钼相比,TZM钼合金在更高的工作温度下保持韧性。电弧铸造材料的耐磨性使其适用于注塑喷嘴。

割草合金

H.C. Starck Solutions提供了唯一的商用电弧铸造钼和钨合金,含70wt% Mo和30wt% W,在处理高纯度熔融锌(99.99% Zn)时,显示了优越的使用寿命。采用粉末冶金方法,H.C. Starck制造了75wt%的Mo和25wt%的W合金,作为熔炉中的隔热层。

MHC合金

采用粉末冶金工艺对由碳化铪组成的MHC (1.2% Hf, 0.1% C)合金进行强化。MHC合金具有高导热、低热膨胀和高再结晶温度的特点。

ODS MoLa合金

Molybdenum-Lanthana(Mola)合金是一种氧化物分散体强化(ODS)钼,由钼和非常精细的三氧化镧颗粒组成,表现出异国特性,例如高温翘曲和再结晶的抗性(它们是合适的yabo214对于超出纯钼或钼TZM合金的能力的温度要求强度和尺寸稳定性的应用。

H.C.斯塔克的解决方案produces MoLa alloys by doping with different levels of lanthanum trioxide: 0.3wt%, 0.6wt%, and 1.1wt%. The grain structure of the material is stabilized by the addition of trioxide particles, thus permitting high temperature performance. H.C. Starck Solutions’ unique doping process of adding the oxide particles to the molybdenum matrix provides the competitive edge to the company over other manufacturers of similar materials.

除了制备出性能优异的MoLa合金外,该掺杂工艺还优化了氧化镧在钼基体中的分散均匀性。H.C.斯塔克的解决方案’ MoLa alloy products用于高温炉和热处理应用:

  • 高脉冲磁体研究
  • 核燃料颗粒生产
  • 飞机和航空航天部件
  • 医疗设备

Mola合金的成形性在所有等级水平上比纯钼在同一条件下更好。在大约1200℃下,纯钼变得非常脆,由于重结晶引起的1%伸长率低于1%,这影响其在这种情况下的可成形性。

莫拉合金的板和片材形式显示出比纯钼和TZM在高温应用中的性能更好。Lanthana颗粒将在1900℃的温度下从表面释放,这是Mola合金的最佳最大可取温度。包含0.6wt%Lanthana的Mola合金具有最佳的性质组合(图2)。它的薄板形式表现出高型胶杆性,并且其弯曲性类似于弯曲方向,无论是横向还是纵向(图3)。

在很宽的厚度范围内,厚厚度MoLa板的室温强度几乎保持不变。

图2。在很宽的厚度范围内,厚厚度MoLa板的室温强度几乎保持不变。

0.6% MoLa合金的延伸率发展情况总结如下表:

厚度 方向 Asrolled 压力信息 退火
英寸 毫米
0.2 5.1 l 14.46 23.12 27.35
T 0.86 5.33 0.4
0.125 3.2 l 16.04 22.54 27.66
T 1.26 2.45 5.3
0.09 2.3 l 5.87 17.83 20.53
T 17.74 20.5 21.55
0.06 1.5 l 16.24 18.17 22.11
T 15.89 20.95 21.55

L =纵向
T =横

重结晶0.2mm厚Mola板的微观结构

重结晶0.2mm厚Mola板的微观结构

图3。重结晶0.2mm厚Mola板的微观结构

必须在高温下使用之前重结晶,以实现高抗蠕变性抗蠕变性的高温。包含0.3wt%Lanthana的Mola合金是在1100-1900℃下纯钼的替代物,但由于其优异的抗蠕变性,寿命更长。

含有1.1wt%Lanthana的Mola合金表现出强大的翘曲性,高强度性能,并且具有H.C提供的所有等级的最高抗蠕变性。Starck解决方案。其强度比纯钼在1500℃下高于纯钼,高于1400℃以上的TZM合金的强度高。Mola合金在需要高温尺寸稳定性和下垂抵抗的应用中提供卓越的性能,例如炉子元件,烧结船和梳理砖。

H.C.斯塔克的解决方案supplies MoLa alloys in a range of forms, including bars, rods, plates, sheets, and as complex assembled products:

产品 厚度
英寸 毫米
盘子1 0.05到0.125 1.3到3.2
床单1 0.008至0.047 0.2至1.2
载体板 0.65比1 16到25岁
减少和烧结船 0.06至0.100 1.5至2.5
炉架 0.100至0.150. 2.5到3.5
托盘2 0.025到0.047 0.6至1.2
隔热层(顶部和底部) 0.010至0.020 0.25到0.5
加热元件3.和条带 0.020到0.040 0.5比1
散热片 小于0.010. 小于0.25

1尺寸公差与我们的钼和TZM轧机产品相同的形式。
2托盘类似于船只,但较少的高度,并且可以通过折叠而不铆接或深拉伸和冲压来制造。
3.我们推荐直线加热元件,因为与圆形相比,直线加热元件的功耗更低。

钨机产品

钨厂(图4)由P / M方法通过压制,烧结纯钨金属粉末,进入热轧和冷轧。所用材料是99.95%的最小纯钨通常供应轧制或切割成形部件。

钨钨

图4。钨钨

下表列出了不同形式的钨厂产品:

形式 直径/厚度 宽度和长度
英寸 毫米
盘子 0.1875 - -1.0 4.8 - -25.4 24“(610毫米)最大;高达10英尺
床单 0.0050-0.187. 0.127-4.80 24英寸(610毫米)最大;5到30英尺
0.0010-0.0049. 0.025-0.12 1/8“ - 6”(1525毫米);最大30英尺。

钽厂产品

电子束融化

钽(图5)具有稳定的晶粒结构,可用于高温应用。在真空炉中具有抗蠕变性能。

钽

图5。

钽板、片、箔的规格如下表所示:

衡量范围 类型 厚度> = 36“宽和<40” 剪切宽度<36英寸宽 剪切长度<= 36"宽<= 12"长度 剪切长度<= 36"宽> 12"长度
0.0050”,0.0109” 床单 0.003 0.125 0.125 0.1875
0.0110“ - 0.0159” 床单 0.004. 0.125 0.125 0.1875
0.0160”,0.0209” 床单 0.005 0.125 0.125 0.1875
0.0210”,0.0309” 床单 0.006. 0.125 0.125 0.1875
0.0310“ - 0.0609” 床单 0.007 0.125 0.1875 0.1875
0.0610“ - 0.0909” 床单 0.010 0.125 0.1875 0.250
0.0910“ - 0.1109” 床单 0.014 0.125 0.1875 0.250
0.1100“ - 0.1879” 床单 0.020 0.1875 0.250 0.375

对于TA130(SGS)和压花材料(0.0050分的压花材料仅为0.0150“仅”公差,矩形扁平产品公差(仅从0.0050分)施加浮雕过程。1英寸= 25.4毫米

钽棒、钽丝、钽棒规格如下表所示:

大小 盘绕长度 直线 直径公差+ / - 线圈长度公差+/- 直线长度公差 直线偏差最大。
0.025“ - 0.0299” 提供的重量 N / A. 0.00075” 10% (wt) N / A. N / A.
0.030”,0.0599” 提供的重量 N / A. 0.001” 10% (wt) N / A. N / A.
0.060”,0.0899” 提供的重量 36“60” 0.0015“ 10% (wt) + 0.125”- 0 y0.0625每英尺”。
0.090“ - 0.1249” 提供的重量 36“60” 0.002” 10% (wt) + 0.125”- 0 y0.0625每英尺”。
0.125”,0.1869” 提供的重量 36“60” 0.003” 10% (wt) +0.250“ - 0 y0.0625每英尺”。
0.187”,0.3749” 提供的重量 36“60” 0.004” 10% (wt) +0.250“ - 0 y0.0625每英尺”。
0.375“ - 0.4999” N / A. 36“60” 0.005“ N / A. +0.250“ - 0 每英尺0.0625”。
0.500“ - 0.6249” N / A. 36“到55” 0.007“ N / A. +0.250“ - 0 每英尺0.0625”。
0.650“ - 0.7499” N / A. 36“到55” 0.008” N / A. +0.250“ - 0 每英尺0.0625”。
0.750“ - 0.9999” N / A. 36“到55” 0.010“ N / A. +0.250“ - 0 每英尺0.0625”。
1.000“ - 1.3749” N / A. 25“到55” 0.015” N / A. +0.250“ - 0 每英尺0.0625”。
1.375“ - 1.9999” N / A. 25“到55” 0.020“ N / A. +0.250“ - 0 N / A.
2.000”,2.4999” N / A. 12“55” 0.030“ N / A. +0.250“ - 0 N / A.
2.500”,6.0000” N / A. 最多55“ N / A. +0.250“ - 0 N / A.

1英寸= 25.4毫米

退火状态下的产品

  • 在未退火条件下提供更长的长度
  • 机加工杆的直线偏差为0.0625“每足以最大值
  • 锯落在0.375英寸及以上锯切
  • 末端通过0.3749“直径剪切

耐火金属生产工艺

钼过程

钼工艺包括均匀厚度控制、控制平面度、精密加工(5轴)、激光和水射流切割、铆接、内部专业技术用于挤压和旋转锻造、钼的铜和镍包覆(图8)。

钼过程

图8。钼过程

钨的过程

钨制工艺包括完全集成的供应链、受控的平面度、水射流切割、轧制作业的内部专业知识和统一的厚度控制(图9)。

钨的过程

图9。钨的过程

钽的过程

钽工艺涉及竞争成本,尖端研发和技术,锻造专业知识 - 一致的粒度和纹理控制,电子束(EB)熔化 - 控制纯度至精确水平,真空电弧再熔化(VAR)(图10).

钽的过程

图10。钽的过程

铌过程

铌工艺包括在锻造、轧制、机加工、切割和制造方面的内部专业知识,在热加工、化学、机械和内部微观结构监测方面的专业知识,以及一致的晶粒尺寸和织构控制(图11)。

铌的过程

图11。铌的过程

H.C. Starck装配式产品

这些信息已经从H.C. Starck Solutions提供的材料中获得、审查和改编。亚博网站下载

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引用

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    H.C.斯塔克的解决方案。(2020年3月20日)。用于炉子应用的高温合金。AZoM。从2021年10月15日从//www.washintong.com/article.aspx?articled=13926中检索。

  • MLA.

    H.C.斯塔克的解决方案。炉用高温合金。AZoM.2021年10月15日。

  • 芝加哥

    H.C.斯塔克的解决方案。炉用高温合金。AZoM。//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=13926。(2021年10月15日生效)。

  • 哈佛大学

    H.C. Starck Solutions. 2020。用于炉子应用的高温合金.AZoM, viewed september 21, //www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=13926。

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