Definition von Hochtemperatur-Spezialmetallen

Wenn die Temperatur von Metallen zunimmt, neigen ihre Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit dazu, abzunehmen. Um bei hohen Temperaturen effektiv zu funktionieren, müssen Metalle in der Lage sein, ihre Festigkeit, Kriech- und Korrosionsbeständigkeit sowie andere physikalische und mechanische Eigenschaften beizubehalten, aber nur bestimmte Metallarten können dies erreichen. Viele dieser Hochtemperatur-Spezialmetalle, wie Hastelloy und Inconel, sind urheberrechtlich geschützte Superlegierungen aus Nickel und anderen Elementen.

Glücklicherweise haben Sie bei der Auswahl eines Metalls oder einer Legierung für eine Anwendung bei extrem hohen Temperaturen eine Vielzahl von Optionen. Hier ist eine Aufschlüsselung einiger der nützlichsten Hochtemperatur-Spezialmetalle und -legierungen für Anwendungen bei extremen Temperaturen.

Mittel- bis Hochtemperatur-Spezialmetalle

Welches Hochtemperatur-Spezialmetall Sie wählen, hängt davon ab, wie heiß die Anwendung ist. Einige kohlenstoffarme Edelstähle, wie z. B. 304L, können bei Temperaturen bis zu etwa 1.400 °F verwendet werden. Allerdings nehmen die Festigkeit und die Oxidationsbeständigkeit von Stahl bei hohen Temperaturen schnell ab.

Invar ist eine Eisen-Nickel-Legierung, die für ihre Fähigkeit bekannt ist, der Wärmeausdehnung über einen Bereich von Temperaturen zu widerstehen. Invar 36 zum Beispiel behält nahezu konstante Abmessungen bis zu etwa 600°F bei. Obwohl es hohen Temperaturen standhalten kann, beginnt es seine nützlichen Eigenschaften jenseits dieses Bereichs zu verlieren, sodass es kein echtes Hochtemperatur-Spezialmetall ist.

Monel ist eine weitere Speziallegierung mit anständiger Temperaturbeständigkeit. Monel 400 kann bei Temperaturen bis zu 900 °F verwendet werden, wodurch es für viele Anwendungen mit mäßig hohen Temperaturen geeignet ist, insbesondere für solche mit rauen Bedingungen, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit erfordern, wie z. B. Raffineriekomponenten.

Was ist mit Titan? Titan und seine Legierungen sind auch großartige Spezialmetalle für mittlere bis hohe Temperaturen mit einer maximalen Betriebstemperatur von etwa 900 °F. Titanlegierungen werden häufig in Flugzeugen, Flugkörpern und Raketen verwendet, wo Hitzebeständigkeit von entscheidender Bedeutung ist.

Echte Hochtemperatur-Spezialmetalle

Invar, Monel, Titan und sogar Edelstahl können großartige Optionen für viele Anwendungen bei mäßig hohen Temperaturen sein, aber wenn die Temperaturanforderungen höher sind, werden echte Hochtemperatur-Spezialmetalle benötigt. Glücklicherweise gibt es mehrere Optionen für Metalle und Legierungen mit extrem hohen Betriebstemperaturen.

Im Folgenden betrachten wir vier der hitzebeständigsten Metalle und Legierungen der Welt – Inconel, Hastelloy, Molybdän und Wolfram.

Inconel

Inconel ist ein eingetragenes Warenzeichen der Special Metals Corporation für eine Reihe von Hochtemperatur-Spezialmetallen auf Nickelbasis. Einige Inconel-Legierungen können ihre Festigkeit bei Temperaturen bis zu 2.000 °F beibehalten.

Inconel hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit und mechanische Eigenschaften bei extrem niedrigen und hohen Temperaturen. Diese Eigenschaften machen Inconel für viele Komponenten in der Energie- und chemischen Verarbeitungsindustrie nützlich.

Hastelloy

Hastelloy ist ein eingetragenes Warenzeichen von Haynes International für eine Reihe hitzebeständiger Superlegierungen mit ausgezeichneter Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen. Die Zugabe von Molybdän als Legierungselement verbessert seine Hochtemperaturleistung und verleiht ihm eine hervorragende Formbarkeit und Schweißbarkeit. Einige Hastelloy-Legierungen haben maximale Betriebstemperaturen von bis zu 2.200 °F.

Molybdän

Molybdän ist ein reichlich vorhandenes, kostengünstiges Metall mit außergewöhnlicher Festigkeit und Stabilität bei extrem hohen Temperaturen. Es wird am häufigsten als Legierungselement in Stahl, Gusseisen und Superlegierungen verwendet, um deren Festigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Korrosions-, Verschleiß- und Hitzebeständigkeit zu verbessern. Molybdän wird häufig in der Militär- und Verteidigungsindustrie verwendet.

Wolfram

Wolfram ist ein unglaublich hartes, dichtes, hitzebeständiges metallisches Element. Sein Schmelzpunkt von 6.200 ° F ist der höchste aller freien Elemente. Wie Molybdän wird Wolfram häufig als Legierungselement verwendet, um extrem harte Hochtemperatur-Spezialmetalle wie Schnellarbeitsstahl und Hastelloy herzustellen. Der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient und der hohe Schmelzpunkt von Wolfram machen es ideal für Anwendungen wie elektrische Lichtdrähte, Ofenkomponenten und Raketendüsen.

Wolfram kann Betriebstemperaturen von 3.500–4.500 °F sicher standhalten – heißer als jedes andere Metall. Sein erstaunlich hoher Schmelzpunkt und Betriebstemperaturbereich machen es oft zur einzig praktikablen Wahl für Anwendungstemperaturen in diesem Bereich.

Eigenschaften von Hochtemperatur-Spezialmetallen

Die folgende Tabelle fasst die oben besprochenen Hochtemperatur-Spezialmetalle, ihre maximal empfohlenen Betriebstemperaturen und ihre Schmelzpunkte zusammen.

Hochtemperatur-Spezialmetalle zu ermäßigten Preisen

Seit mehr als zwei Jahrzehnten beliefert Industrial Metal Service Hunderte von Kunden im Raum San Jose und darüber hinaus mit Hochtemperatur-Spezialmetallen und -legierungen. Wir bieten auch Präzisionssägen auf Maß, Lieferungen in der gesamten San Francisco Bay Area und geplantes Metallrecycling, was uns zu einem Komplettanbieter für alle Ihre industriellen Metallanforderungen macht.