定义高温特种金属

随着金属温度的升高，它们的强度和抗氧化性往往会降低。为了在高温下有效发挥作用，金属必须能够保持其强度、抗蠕变性和耐腐蚀性以及其他物理和机械性能，但只有特定类型的金属才能实现这一点。许多这些高温特种金属，如哈氏合金和铬镍铁合金，都是镍和其他元素的专有高温合金。

幸运的是，在为极高温应用选择金属或合金时，您有多种选择。以下是一些用于极端温度应用的最有用的高温特种金属和合金的细分。

中高温特种金属

您选择哪种高温特种金属取决于应用的温度。一些低碳不锈钢，例如 304L，可在高达约 1,400°F 的温度下使用。然而，钢的强度和抗氧化性在高温下迅速开始下降。

Invar 是一种铁镍合金，以其在一定温度范围内抗热膨胀的能力而闻名。例如，Invar 36 在高达约 600°F 的温度下保持几乎恒定的尺寸。虽然它可以承受高温，但它开始失去其有用的性能超过该范围，因此它不是真正的高温特种金属。

蒙乃尔合金是另一种具有良好耐温性的特种合金。 Monel 400 可在高达 900°F 的温度下使用，使其适用于许多中等高温应用，尤其是那些需要高耐腐蚀性的恶劣条件，如炼油厂部件。

钛呢？钛及其合金也是极佳的中高温特种金属，最高使用温度约为 900°F。钛合金常用于对耐热性至关重要的飞机、导弹和火箭。

真正的高温特种金属

因瓦合金、蒙乃尔合金、钛合金甚至不锈钢都是许多中等高温应用的绝佳选择，但当温度要求更高时，则需要真正的高温特种金属。幸运的是，对于具有极高使用温度的金属和合金，有多种选择。

下面我们将介绍世界上四种最耐热的金属和合金——铬镍铁合金、哈氏合金、钼和钨。

铬镍铁合金

Inconel 是 Special Metals Corporation 的一系列镍基高温特种金属的注册商标。一些铬镍铁合金可以在高达 2,000°F 的温度下保持其强度。

Inconel 在极低和极高温度下都具有出色的耐腐蚀性、抗氧化性和机械性能。这些特性使 Inconel 可用于能源和化学加工行业的许多组件。

哈氏合金

Hastelloy 是Haynes International 的注册商标，用于一系列在高温下具有优异的耐腐蚀性和抗氧化性的耐热超合金。添加钼作为合金元素可改善其高温性能，并赋予其出色的成型性和焊接性。一些哈氏合金的最高使用温度高达 2,200°F。

钼

钼是一种丰富且具有成本效益的金属，在极高温度下具有出色的强度和稳定性。它最常用作钢、铸铁和高温合金中的合金元素，以提高它们的强度、导电性以及耐腐蚀、耐磨和耐热性。钼常用于军事和国防工业。

钨

钨是一种非常坚硬、致密、耐热的金属元素。它的熔点为 6,200°F，是所有游离元素中最高的。与钼一样，钨通常用作合金元素来制造极硬的高温特种金属，例如高速钢和哈氏合金。钨的低热膨胀系数和高熔点使其成为电灯丝、熔炉组件和火箭喷嘴等应用的理想选择。

钨可以安全地承受 3,500-4,500°F 的工作温度——比任何其他金属都要热。其惊人的高熔点和使用温度范围通常使其成为该范围内应用温度的唯一可行选择。

高温特种金属的特性

下表总结了上述高温特种金属、它们的最高推荐使用温度和熔点。

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