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鉬合金系列有哪些

發布時間:2022-04-16 17:43:13

Ⅰ 鈷鉻鉬合金的介紹

CoCrMo合金(鈷鉻鉬)是鈷基合金中的一種,也是通常所說的司太立(Stellite)合金的一種,是一種能耐磨損和耐腐蝕的鈷基合金。最初的鈷基合金是鈷鉻二元合金,之後發展成鈷鉻鎢三元組成,再後來才發展出鈷鉻鉬合金。鈷鉻鉬合金是以鈷作為主要成分,含有相當數量的鉻、鉬和少量的鎳、碳等合金元素,偶爾也還含有鐵的一類合金。根據合金中成分不同,它們可以製成焊絲,粉末用於硬面堆焊,熱噴塗、噴焊等工藝,也可以製成鑄鍛件和粉末冶金件。
鈷和鉻是鈷基合金的二種基本元素,而添加鉬能得到較細的晶粒並在鑄造或鍛造後有較高的強度。鈷鉻鉬合金,基本上分為二類:一類是CoCrMo合金,通常是鑄造產品,另一類是CoNiCrMo合金,通常是(熱)鍛造精密加工的。鑄造CoCrMo合金已用於牙科數十年,目前用來製造人工關節,鍛造CoNiCrMo合金用來製造承受大負荷重關節如膝關節和髖關節。但是作為關節植入材料,CoCrMo合金在植入人體後會有Co,Cr,Ni等對人體有害的離子釋放出來。

Ⅱ 鉬的應用領域有哪些

鉬是一種金屬元素,元素符號:Mo,英文名稱:Molybdenum,原子序數42,是VIB族金屬。鉬的密度為10.2g/cm³,熔點為2610℃,沸點為5560℃。鉬是一種銀白色的金屬,硬而堅韌,熔點高,熱傳導率也比較高,常溫下不與空氣發生氧化反應。作為一種過渡元素,極易改變其氧化狀態,鉬離子的顏色也會隨著氧化狀態的改變而改變。鉬是人體及動植物所必需的微量元素,對人以及動植物的生長、發育、遺傳起著重要作用。鉬在地殼中的平均含量為0.00011%,全球鉬資源儲量約為1100萬噸,探明儲量約為1940萬噸。由於鉬具有高強度、高熔點、耐腐蝕、耐磨研等優點,被廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電氣和電子技術、醫葯和農業等領域。

鉬的應用概況

鉬在鋼鐵工業中的應用居首要地位,占鉬總消耗量的80%左右,其次是化工領域,約佔10%。此外,鉬也被用於電氣和電子技術、醫葯和農業等領域,約占總消耗量的10%左右。

合金領域:鉬在鋼鐵領域的消費量最大,主要用於生產合金鋼(約占鉬在鋼鐵消耗總量中的43%)、不銹鋼(約23%)、工具鋼和高速鋼(約8%)、鑄鐵和軋輥(約6%)。鉬大部分是以工業氧化鉬壓塊後直接用於煉鋼或鑄鐵,少部分則先熔煉成鉬鐵,然後再用於煉鋼。鉬作為鋼的合金元素具有以下優點:提高鋼的強度和韌性;提高鋼在酸鹼溶液和液態金屬中的抗腐蝕性;提高鋼的耐磨性;改善鋼的淬透性、焊接性和耐熱性。例如,含鉬量為4%-5%的不銹鋼往往用於諸如海洋設備、化工設備等侵蝕、腐蝕比較嚴重的地方。

以鉬為基體加入其他元素(如鈦、鋯、鉿、鎢及稀土元素等)構成有色合金,這些合金元素不僅對鉬合金起到固溶強化和保持低溫塑性的作用,而且還能形成穩定的、彌散分布的碳化物相,提高合金的強度和再結晶溫度。鉬基合金因為具有良好的強度、機械穩定性、高延展性而被用於高發熱元件、擠壓磨具、玻璃熔化爐電極、噴射塗層、金屬加工工具、航天器的零部件等。

化工領域

潤滑劑:二氧化鉬是一種良好的固體潤滑劑,因為它的摩擦系數很低,屈服強度很高,能在真空和各種超低溫、高溫下正常使用,因而被廣泛應用於燃氣輪機、齒輪、模具、航空航天、核工業等領域。

催化劑:鉬的化合物是用途最廣的催化劑之一,被廣泛應用到化學、石油、塑料、紡織等行業。例如:二硫化鉬具有抗硫性質,可以在一定條件下催化一氧化碳加氫製取醇類物質,是很有前景的C1化學催化劑;鉬與鈷、鎳結合用作石油提煉預處理的催化劑。其他常見的含鉬催化劑有:二硫化鉬、氧化鉬、鉬酸鹽、仲鉬酸銨等。

顏料:鉻黃和鎘黃為當今世界最常用無機黃顏料,但是鉛、鉻、鎘都有毒,而鉬黃不僅無毒,還具有鮮艷的色澤,光、熱穩定性也好,因而被用於顏料和墨水、塑料、橡膠產品及陶瓷中。

有機聚合物的阻燃劑和消煙劑:在鹵代聚脂中加入3%-4%的三氧化鉬,可使臨界氧指數提高3%-4%,燃燒時碳的生成量增加4%左右,使煙霧量減少3%。

緩蝕劑:鉬酸鹽毒性非常低,對添加在緩蝕劑中的有機添加劑的腐蝕性很弱,常用在空調冷卻水和加熱系統的構造中,防止低碳鋼被腐蝕。

電子電氣領域

鉬具有良好的導電性和耐高溫性,熱膨脹系數與玻璃相近,被廣泛用於製造螺旋燈絲的芯線、引出線及掛鉤等部件。此外,鉬絲也是理想的電火花線切割機床用電極絲,能切割各種鋼材和硬質合金,其放電加工穩定,能有效提高模具精度。

單層的輝鉬材料具有良好的半導體特性,有些性能超過現在廣泛使用的硅和石墨烯,很有可能成為下一代半導體材料。美國加州納米技術研究院已經成功使用MoS2製造出了輝鉬基柔性微處理晶元,這個微晶元只有同等硅基晶元的20%大小,功耗極低,而輝鉬製成的晶體管在待機情況下的功耗為硅晶體管的十萬分之一,而且比同等尺寸的石墨烯電路更加廉價,其電路也有很強的柔性,極薄,可以附著在人體皮膚之上。

醫學領域

鉬是人體必需的微量元素之一,也是多種酶的組成部分,在機體的主要功能是參與硫、鐵、銅之間的相互反應。適量的鉬能夠促進人體發育,增強氧在體內的儲留下,抑制腫瘤,維護心肌的能量代謝,保護心肌,而鉬的缺乏會導致齲齒、腎結石、克山病、大骨節病、食道癌等疾病,因而鉬也被用於醫葯中,如鉬酸銨這種葯就主要用於長期依賴靜脈高營養的患者。

畜牧領域

鉬的生物學作用主要是依靠作為動物體內某些含鉬酶類的組成成分,間接影響酶的生物學活性來實現的。除此之外,鉬元素在反芻動物營養代謝中發揮著特殊的作用,一方面,鉬作為反芻動物瘤胃微生物硝酸鹽氧化酶的組成成分,直接參與瘤胃中飼料硝酸鹽的轉化,另一方面,鉬作為硫酸鹽氧化酶的輔助因子對瘤胃微生物有刺激作用,這有助於反芻動物對粗纖維類物質的消化,進而促進反芻動物的生長。所以,當牧草和飼料中鉬元素含量不足時,就需要按照嚴格的營養需要和工藝技術要求,將鉬元素添加劑加入飼料中,達到滿足動物需要的目的,最常見的例子就是在奶牛飼料中添加10mg/d的鉬。

農業領域

鉬為植物體內必須的「微量元素」之一,缺鉬會影響植物正常生長。作為植物生長所必須的微量元素,鉬不僅能促進植物對磷的吸收,還能加速植物體內醇類的形成與轉化,提高植物葉綠素和維生素丙的含量,提高植物的抗旱、抗寒以及抗病能力。鑒於鉬對植物的重要性,很多國家已經開始生產和使用含鉬的微量肥料,例如我國湖南長沙縣南華鄉用鉬酸銨拌種,花生增產32.2%,黑龍江國營農場對大豆施用鉬肥,大豆增產10%左右。


鉬是元素周期表上數值為42的過渡金屬元素。它的化學符號是鉬。鉬呈銀白色,堅硬而堅韌。室溫下不受空氣侵蝕,不與鹽酸或氫氟酸發生反應。

在自然界中,鉬主要以輝鉬礦(MoS2)的形式存在。天然輝鉬礦是一種黑色軟礦物。雖然輝鉬礦在古代就有使用,但輝鉬礦與鉛、方鉛礦、石墨相似,很難區分。單詞「molybdos」在希臘語中是鉛的意思。在18世紀末之前,這兩種金屬都以鉬礦的名義在歐洲市場上出售。

1779年,舍勒指出鉛或石墨和鉬是兩種完全不同的物質。他發現硝酸對石墨沒有影響,但與鉬礦反應得到白色粉末;硝酸與鹼溶液一起煮沸,結晶後析出鹽。他認為白色粉末是一種金屬氧化物(實際上是氧化鉬),它與木炭混合,在高溫下加熱,但它與硫共加熱,得到原始的鉬。

1782年,舍勒的好朋友、瑞典礦主埃爾莫用木炭和鉬酸的混合物與亞麻油混合,將金屬從鉬礦中分離出來,命名為鉬,元素符號mo,中國將其翻譯為鉬。它已被瑞典著名化學家貝齊里厄斯所認識,他發現了鈰、硒、硅、鉭、釷等元素。

鉬金屬在空氣中燃燒時,會發出金黃色的光;不同氧化狀態的鉬離子有不同的顏色。直到1893年,即鉬的發現100多年後,莫森才在電爐中熔化了碳和三氧化鉬的混合物,首次獲得了含鉬92%-96%的鑄造金屬。

貌不驚人用途廣

雖然鉬的發現已有200多年的歷史,但鉬的大規模開發利用仍處於本世紀,特別是近幾十年。

鉬及鉬合金具有強度高、熱膨脹系數低、導熱性和導電性好、耐熔融玻璃、熔鹽和金屬液腐蝕性強、薄塗層耐磨性好等特點,得到了廣泛的應用。

合金鋼、不銹鋼、工具鋼和鑄鐵是鉬的主要應用領域,其產量決定了鉬的需求量。添加鉬可以提高不銹鋼的耐蝕性。在鑄鐵中加入鉬可以提高鑄鐵的強度和耐磨性。含鉬18%的鎳基高溫合金具有熔點高、密度低、熱膨脹系數小的特點,用於航空航天等領域製造各種高溫構件。鉬廣泛應用於電子管、晶體管、整流器等電子器件中。純鉬絲廣泛應用於高溫電爐、電火花加工和電火花線切割。鉬被用來製造無線電和X射線設備。鉬在其他合金領域和化工領域有著廣泛的應用。合金鋼中添加鉬可以提高合金鋼的彈性極限、耐蝕性和永磁性能。氧化鉬和鉬酸鹽是化工和石油工業中的優良催化劑。

二硫化鉬是航空航天和機械工業的重要潤滑劑。此外,二硫化鉬由於其獨特的抗硫性,在一定條件下可以催化一氧化碳加氫制醇。

鉬也逐漸應用於核電、新能源等領域。

鉬也是植物必需的微量元素之一。沒有它,植物就不能生存。鉬可作為農業中的微量元素肥料。

鉬存在於人體的各種組織中。成人體內銅總量為9mg,肝、腎中銅含量最高。鉬-99是鉬的放射性同位素之一,用於醫院制備鍀-99。鍀-99是一種放射性同位素,可用於內臟器官造影。用於此目的的鉬-99通常被氧化鋁粉末吸收並儲存在一個相對較小的容器中。當鉬-99衰變時,形成鍀-99。

沙場硬漢顯身手

鉬是在14世紀日本武士刀中發現的。這是鉬首次被發現用於軍事目的。1891年,法國斯奈德公司率先以鉬為合金元素生產含鉬裝甲板。他們發現鉬的密度只有鎢的一半。這樣,鉬在許多鋼合金應用中有效地取代了鎢。第一次世界大戰的爆發導致了對鎢的需求急劇增加,鎢鐵供應極為緊張。因此,鉬在許多高硬度和抗沖擊鋼中取代了鎢。鉬需求的增長促使人們對鉬的研究不斷深入。當時,科羅拉多州的克萊麥克斯礦於1918年開發並投入使用。

由於其重要性,鉬被各國政府視為戰略金屬。在20世紀初,其主要用於製造耐高溫的火箭炮和火箭炮。先進材料,如鎢合金、鉬合金,以及軍艦、火箭和先進設備的優質部件。

鉬合金是由鉬和其它元素組成的有色合金。主要合金元素為鈦、鋯、鉿、鎢和稀土元素。鉬合金具有良好的導熱性、導電性和低膨脹系數。高溫強度高(1100~1650℃),比鎢更容易加工。可作為電子管的柵極和陽極、電光源的支撐材料、壓鑄和擠壓模、航天器零部件等。

第一次世界大戰結束後,鉬需求急劇下降。為了解決這一問題,有必要開發新的應用領域。很快,新型低鉬合金鋼在汽車工業中得到了認可。此後,鉬作為合金元素在鋼鐵等領域的研究和開發進入了一個新階段。

20世紀30年代末,鉬被廣泛用作工業原料。二戰後的重建再次刺激了鉬在工業領域應用的發展和研究,為許多含鉬工具鋼開辟了廣闊的市場。目前,合金鋼、不銹鋼、工具鋼和鑄鐵仍是鉬的主要應用領域。

資源豐富待研發

鉬主要存在於地殼中的花崗岩中。鉬礦相對簡單,以硫化礦為主。

由於鉬在軍事武器中的特殊用途,世界大國將鉬列為需要戰略儲備的礦產資源。戰略礦產儲備或礦產品戰略儲備主要是指對國家安全具有戰略意義、在我國相對稀缺的礦產資源。目前,世界上已有10個國家建立了戰略礦產儲備體系。

我國鉬資源豐富,總儲量860萬噸(以鉬計),其中工業儲量約350萬噸,居世界第二位。我國鉬資源具有儲量大、分布廣、礦床大、礦體淺的特點,對全球鉬市場具有重要影響。

北美洲也有豐富的鉬資源。

與稀土相比,我國對鉬的控制更為先進,據悉,資源部正准備將鉬列為保護性開采礦產,實行開采總量管理,發布開采總量指標。這將使鉬成為繼金、鎢、錫、銻和稀土之後的第六種特殊礦物。

Ⅲ 鉬合金的用途是什麼太陽能行業中用到鉬合金,其他行業用來干什麼鉬合金有什麼特性

鉬合金的用途十分廣泛,這是因為它有許多特性,如強度高(2000℃),熱膨脹系數低,優良的導熱與導電性能,對熔融玻璃、熔鹽及熔融金屬有較高的防腐性,還可提高薄塗料的耐磨性。
鋁及鋁合金其它金屬材料相比,具有以下一些特點:

1、密度小。鋁及鋁合金的密度約為鐵或銅的1/3。

2、強度高。鋁及鋁合金的強度高。經過一定程度的冷加工可強化基體強度,部分牌號的鋁合金還可以通過熱處理進行強化處理。

3、導電導熱性好。鋁的導電導熱性能僅次於銀、銅和金。

4、耐蝕性好。鋁的表面易自然生產一層緻密牢固的保護膜,能很好的保護基體不受腐蝕。通過人工陽極氧化和著色,可獲得良好鑄造性能的鑄造鋁合金或加工塑性好的變形鋁合金。

5、易加工。添加一定的合金元素後,可獲得良好鑄造性能的鑄造鋁合金或加工塑性好的變形鋁合金。

Ⅳ 鉬合金的合金系列

工業生產的鉬合金可分為Mo-Ti-Zr系、Mo-W系和Mo-Re系合金,還有以碳化鉿質點沉澱強化的Mo-Hf-C系合金。TZM合金具有優異的綜合性能,是應用最廣泛的鉬合金。TZC(Mo-1.25 Ti-0.15 Zr-0.15C)合金比TZM具有更高的高溫強度和再結晶溫度,但加工困難,應用受到限制。
鉬合金有低溫脆性和焊接脆性以及高溫氧化等缺點,所以發展受到限制。用合金化的方法難以改善鉬合金的高溫抗氧化性能,目前只是用防護塗層改善這種性能。鉬合金研究中的主要問題是提高高溫強度和再結晶溫度,改善材料低溫塑性。純鉬材研究中的主要問題是改善低溫塑性,即降低它的塑性-脆性轉變溫度。
鉬合金的主要強化途徑是固溶強化、沉澱強化和加工硬化(見金屬的強化)。鈦、鋯和鉿是鉬的主要合金元素。合金元素對鉬的軋制棒材硬度的影響見下頁圖。鈦、鋯和鉿不僅可以固溶強化和保持材料的低溫塑性,而且能形成穩定的、彌散分布的碳化物相,提高材料的強度和再結晶溫度。
間隙雜質碳、氮特別是氧對塑性-脆性轉變溫度有嚴重的影響。它們在鉬中的溶解度極低(室溫下不大於1ppm),多餘的間隙元素則以鉬的化合物形式分布在晶界上,降低晶界強度,導致晶間脆性斷裂。鉬合金中加入微量硼能細化晶粒,凈化晶界並改變晶界形態,從而提高鉬的塑性:加入微量鐵和釔等元素也可以改善低溫塑性(見界面)。1955年吉奇(G.Geach)和休斯(J.Hughes)發現錸能明顯改善鉬和鎢的塑性,可使鉬的塑性-脆性轉變溫度下降到-200℃。

Ⅳ 鉬合金的介紹

鉬合金,以鉬為基體加入其他元素而構成的有色合金。主要合金元素有鈦、鋯、鉿、鎢及稀土元素。

Ⅵ 鎢合金有哪幾種

1、鉬鎢合金
含鉬和鎢兩種元素的合金,它包括以鉬為基的鉬鎢合金和以鎢為基的鎢鉬合金系列。該種合金能以任何比例形成,在所有溫度下均為完全固溶體合金。

2、鈮鎢合金
以鈮為基加入一定量的鎢和其他元素而形成的鈮合金。鎢和鈮形成無限固溶體。鎢是鈮的有效強化元素,但隨著鎢添加量的增加,合金的塑性一脆性轉變溫度將上升,晶粒也顯著長大。因此,要得到高強度的鈮鎢合金,須適當地控制鎢的添加量,同時還須適量加入細化晶粒、降低塑性一脆性轉變溫度的元素如鋯和鉿等。1961年,美國研製成功用於太空梭蒙皮的Nb-10W-2.5Zr合金,以後又發展成為Nb-10W-1Zr-0.1C合金。70年代初,中國也研製成功NbWl0Zr2.5和NbWl0Zr1C0.1合金。

Ⅶ 鈷鉻鉬合金的知識

鈷鉻鉬合金CoCrMo合金

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