如果您需要可以在高溫下工作的定制金屬部件，那么您應(yīng)該知道有一些特定的金屬特別適合您的需求。
這些通常是耐熱合金。
這種合金在高溫下具有強(qiáng)度和抗蠕變性，這意味著它們在極熱和高應(yīng)力下不會變形。
金屬合金的耐熱性能是它們經(jīng)過熱處理的直接結(jié)果，使它們能夠承受高達(dá) 4000 °C (7232 °F) 的高溫。
有兩個(gè)因素使高電阻金屬合金能夠承受如此高的熱量：合金(組分)的結(jié)構(gòu)和其中的原子間鍵。
在以下各節(jié)中，我們將介紹六種最好的高溫金屬，概述它們的成分、特性和用途。
有了這些信息，您將能夠更好地決定這些耐熱金屬中的哪一種是適合您的解決方案。
鈦
這種銀灰白色金屬通常用于制造堅(jiān)固輕便、耐熱和耐腐蝕的合金。
在 1668 °C (3034 °F) 時(shí)，鈦的熔點(diǎn)可能不是耐熱合金中最高的，但仍然相當(dāng)高。
雖然它被認(rèn)為是一種稀有金屬，但它目前被用作許多工業(yè)和消費(fèi)應(yīng)用的制造和工程的標(biāo)準(zhǔn)材料。
鈦通常使用克羅爾工藝制成。
在此過程中，二氧化鈦暴露于氯氣中，產(chǎn)生四氯化鈦。
然后將新地層與鎂反應(yīng)，以去除可能殘留的任何氯元素。
鈦通常被描述為“海綿”，因?yàn)樵谄湫纬蛇^程中在其結(jié)構(gòu)內(nèi)和表面會產(chǎn)生多孔孔。
這種金屬具有許多有益的工程特性，其中最常見的是：
耐熱性
高強(qiáng)度
耐腐蝕性
低密度
輕量級
剛度
韌性
它的另一個(gè)驚人特性是它能夠與其他合金混合，為其純凈形式增加了一層額外的抗拉強(qiáng)度、耐熱性和韌性。
由于其出色的結(jié)構(gòu)完整性，這是前面列出的特性的結(jié)果，鈦被用于制造高性能應(yīng)用。
這些列表如下：
汽車零部件(氣門、氣門彈簧、保持器、連桿)
航空航天部件(機(jī)身、緊固元件、起落架)。
建筑(屋面材料、外部材料)
運(yùn)動器材(高爾夫球桿、網(wǎng)球拍、自行車)
海上鉆井(海洋橋梁、樁蓋)
醫(yī)療設(shè)備(人造骨、心臟起搏器、手術(shù)器械)
一般工業(yè)(煉油廠、海水淡化廠)
由于鈦在暴露于碳纖維增強(qiáng)聚合物 (CFRP) 時(shí)可以承受高溫并防止腐蝕，因此它取代了 1960 年代之前主要用于飛機(jī)的大部分鋁制部件。
鎢
與鈦一樣，鎢具有銀白色。
鎢這個(gè)名字來源于瑞典語單詞 tung 和 sten，翻譯過來就是“沉重的石頭”。
這個(gè)名字非常合適，因?yàn)樗鼒?jiān)韌的結(jié)構(gòu)和高熔點(diǎn)使鎢成為地球上最堅(jiān)韌的材料之一。
它還具有地球上任何金屬或元素中最高的熔點(diǎn) 3,422 °C—6,192 °F)，以及最高的抗拉強(qiáng)度 (142,000 psi)。
正因?yàn)槿绱?，它?jīng)常被用來形成重金屬合金，如高速鋼，用于制造各種形式的切削工具。
純鎢由于其堅(jiān)韌的外觀和高熔點(diǎn)而很難成型和成型。
因此，它經(jīng)常被變成粉末并與其他粉末金屬混合以產(chǎn)生不同的合金，然后用于制造各種應(yīng)用。
鎢粉可以通過燒結(jié)工藝與鎳等粉末金屬混合，以生產(chǎn)具有額外改進(jìn)性能的不同合金。
鎢的主要特性包括：
重度(密度 19.3 g/cm3)
高熔點(diǎn)
耐高溫強(qiáng)度
高抗拉強(qiáng)度
高耐腐蝕性(在制造過程中或之后不需要額外的氧化保護(hù))
Stong(最硬的純金屬)
低蒸氣壓(所有金屬中最低)
低熱膨脹
環(huán)保(不分解或分解)
鎢很難成型，因此它主要用作添加劑，以幫助制造各種形式的特種合金。
它的一些應(yīng)用包括：
航空航天零部件
汽車零部件
燈絲線(照明用)
軍用彈道學(xué)
移動耳機(jī)
切割、鉆孔和鏜孔設(shè)備
化學(xué)應(yīng)用
電器和電極器具
在其純形式中，鎢還用于許多電子應(yīng)用，如電極、觸點(diǎn)、片材、電線和棒材。
此外，由于它具有與黃金相同的密度(光澤較小但結(jié)構(gòu)較硬)，因此珠寶商經(jīng)常使用它來制作項(xiàng)鏈和戒指。
不銹鋼
不銹鋼是一種合金，由三種不同的金屬組成：鐵、鉻和鎳。
使用特殊的熱處理工藝將這三種元素結(jié)合在一起形成不銹鋼。
這個(gè)過程可以總結(jié)如下：
融化
調(diào)諧/攪拌
成形
熱處理
切割/成型/精加工
在其眾多特性中，不銹鋼最受歡迎的兩個(gè)工程特性是其耐腐蝕性和環(huán)保性。
不銹鋼通常被稱為“綠色材料”，因?yàn)樗梢詿o限次回收。
至于其耐熱性能，不銹鋼的熔點(diǎn)在 1400 至 1530 °C(2550 至 2790 °F)之間。
熔點(diǎn)是平均值而不是確切數(shù)字的原因是混合元素的量不同，這些元素組合形成不同的不銹鋼等級。
不銹鋼的三種元素都具有不同的熔點(diǎn)：
鐵 (1535 °C—2795°F)
鉻 (1890 °C—3434 °F)
鎳 (1453 °C—2647 °F)
根據(jù)三種元素中任何一種的使用量，其最終熔點(diǎn)都會受到或小或高的影響。
然而，熔點(diǎn)幾乎總是在前面提到的平均值之間。
不銹鋼因其理想的制造和工程性能而在許多應(yīng)用中得到廣泛應(yīng)用.
這些包括：
耐腐蝕性
耐高溫
耐低溫
高抗拉強(qiáng)度
耐久性(在高溫和惡劣條件下)
易于制造和成型性
低維護(hù)
迷人的外觀
環(huán)保(無限可回收)
一旦投入使用，它就不需要涂漆、處理或涂層，其低維護(hù)要求是其最受歡迎的品質(zhì)之一。
因此，不銹鋼非常受歡迎，特別是對于以下應(yīng)用：
建筑物(外墻、臺面、扶手、后擋板)
橋梁
鋼刀
冰箱和冰柜(飾面材料)
洗碗機(jī)(飾面材料)
食品儲存單元
石油、天然氣和化學(xué)成分(儲罐、管道、泵、閥門)
污水處理廠
海水淡化廠
船舶螺旋槳
電力組件(核能、地?zé)崮堋⑻柲?、水能、風(fēng)能)
渦輪機(jī)(蒸汽、燃?xì)?
不銹鋼的高熔點(diǎn)和高抗拉強(qiáng)度增加了產(chǎn)品的抗應(yīng)力、結(jié)構(gòu)載荷和生命周期。
鉬
這種銀白色金屬(粉末狀為灰色)具有極強(qiáng)的延展性，并具有高度的耐腐蝕性。
它的熔點(diǎn)和耐熱性能也相當(dāng)高。
鉬的熔點(diǎn)為 2,623 °C (4,753 °F)，是所有金屬中第五高的熔點(diǎn)。
其高熔點(diǎn)使由鉬組成的組件能夠在高溫下高效運(yùn)行。
這對于在這種情況下需要耐熱潤滑的產(chǎn)品非常有用。
二硫化鉬通常以粘結(jié)涂層、潤滑脂和分散體的形式用作干潤滑劑，以增加耐熱性。
此外，如果需要，可以通過粉末冶金工藝或電弧鑄造工藝將鉬粉轉(zhuǎn)化為堅(jiān)硬的塊狀金屬。換句話說，鉬的固體形式可用于需要它們的應(yīng)用。
然而，鉬仍然主要以粉末形式使用，因?yàn)樗憩F(xiàn)出多種有益的特性。
這些包括：
高熔點(diǎn)
耐熱性
展性
非磁性
迷人的外觀
其中許多特性也以固體形式存在。
鉬還用于生產(chǎn)堅(jiān)硬而堅(jiān)固、具有導(dǎo)電性并具有極強(qiáng)耐磨性的商業(yè)合金。
這些合金用于以下應(yīng)用：
兵器
發(fā)動機(jī)零件
鋸片
潤滑油添加劑
電路板油墨
電加熱器燈絲
防護(hù)涂層(鍋爐)
石油催化劑
盡管鉬在自然界中含量豐富，但它并不是自由發(fā)現(xiàn)的(百萬分之 1.1)。
因此，它的成本通常比其他耐熱金屬高一點(diǎn)，特別是當(dāng)鋼鐵生產(chǎn)需求很高時(shí)，因?yàn)樗?jīng)常用于鋼涂層。
鎳
與此列表中的許多其他耐熱金屬一樣，鎳是一種銀白色過渡金屬，以其高熔點(diǎn) (1455°C—2651°F) 和耐腐蝕性而聞名。
鎳的高耐腐蝕性使其可用于電鍍和涂層其他金屬，以及制造不銹鋼等合金。
鎳的高熔點(diǎn)是其正負(fù)離子(質(zhì)子和電子)吸引的直接結(jié)果，它們形成強(qiáng)大的鍵，即使在巨大的壓力和熱量下也能保持在一起。
由于鎳是一種天然存在的金屬，在地球沉積物中大量存在，因此它不是通過任何過程產(chǎn)生的，而是從主要位于熱帶氣候的巖層(超基性鎂鐵質(zhì)和火成巖鎂鐵質(zhì))中提取的。
另一方面，鎳合金是通過簡單的熱處理工藝將鎳與鋁、鈦、鐵、銅和鉻等其他金屬結(jié)合而成的。
然后，這些合金被用于制造不同行業(yè)的各種產(chǎn)品。
目前大約有 3,000 種鎳基合金在使用。
所有鎳合金變體所表現(xiàn)出的共同特性包括：
強(qiáng)度
韌性
軟磁性能
耐腐蝕性
耐熱性
易于制造(良好的焊接性)
如前所述，鎳基合金用于不同行業(yè)的許多應(yīng)用，而清單非常廣泛。
它可以濃縮為以下幾點(diǎn)：
電烤箱
烤 面包 機(jī)
變形金剛
電感
裝甲板
船用螺旋槳軸
渦輪葉片
鋼鍍層
不銹鋼合金
耐腐蝕合金
電池(鎳鎘、鎳氫)
硬幣(美國五美分)
磁放大器
磁屏蔽
存儲設(shè)備
火花塞
汽車電極
即使在極熱的溫度下，鎳也具有很強(qiáng)的抗氧化性，并且可以防止電腐蝕。
因此，它是制造耐熱和耐腐蝕合金的絕佳選擇，這些合金是強(qiáng)化在腐蝕性和高溫環(huán)境中工作的應(yīng)用所必需的。
鉭
這種罕見的藍(lán)灰色金屬以其極其堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)、高熔點(diǎn)和對幾乎所有形式的腐蝕性酸的抵抗力而聞名。
鉭的熔點(diǎn)(3020°C—5468°F)在所有元素中排名第三。
原鉭通常存在于稱為鈮鐵礦-鉭鐵礦(或鈳鉭鐵礦)的礦床中。
一旦開采出來，它就會以三種方式之一與礦物中發(fā)現(xiàn)的鈮和其他金屬分離。
這些包括：
電解的應(yīng)用
通過鈉降低氟檸檬酸鉀水平
碳化物與氧化物反應(yīng)
金屬鈉熱還原工藝可能是三種生產(chǎn)鉭粉的最流行的方法，鉭粉是一種廣泛用于電氣應(yīng)用的材料。
與其他制造材料相比，鉭允許更寬的晶粒變化范圍，這有助于降低成本并提高設(shè)計(jì)能力和機(jī)械性能。
鉭具有許多特性，這些特性在 21 世紀(jì)增加了其使用量。
這些包括：
高穩(wěn)定性
高強(qiáng)度
耐腐蝕性(低溫下無化學(xué)降解)
耐熱性
極高熔點(diǎn)
導(dǎo)熱
電導(dǎo)率
氧化層保護(hù)層(防止所有形式的腐蝕，包括氧化和酸性腐蝕)
易于制造
延性
密度
硬度
鉭通常與其他元素結(jié)合，生產(chǎn)出具有更高熔點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度的合金。
就其應(yīng)用而言，鉭主要用于生產(chǎn)電力行業(yè)的組件。
然而，由于其高耐熱和耐腐蝕性能，它也被認(rèn)為是飛機(jī)、國防和化學(xué)工業(yè)中有用的制造材料。
鉭通常用于以下應(yīng)用：
電解電容器
真空爐零件
電子元件(電路、電容器、電阻器)
核反應(yīng)堆部件
化學(xué)加工設(shè)備
飛機(jī)零件
兵器
手術(shù)工具
相機(jī)鏡頭
鋼材表面處理(涂層)
殺蟲劑和除草劑
在上面列出的所有應(yīng)用中，鉭可能因其在電解電容器中的應(yīng)用而最受重視。
鉭電容器可以存儲所有電容器中單位最高的電荷。
結(jié)論
上述指南中提到的金屬是可用于制造耐熱定制金屬零件的前六種耐熱材料。
它們具有良好的機(jī)械和工程性能，包括耐腐蝕性、抗拉強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、高延展性、易于制造和韌性。
適合您項(xiàng)目的耐熱金屬將取決于其要求。以上信息可以幫助您選擇合適的。
在您做出最終決定之前，請記住咨詢具有專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)的金屬制造商，以將合適的材料與您的預(yù)期應(yīng)用相匹配。