錸是一種稀有難熔金屬，不僅具有良好的塑性、機械性和抗蠕變性能，還具有良好的耐磨損、抗腐蝕性能，對除氧氣之外的大部分燃氣能保持比較好的化學(xué)惰性。錸及其合金被廣泛應(yīng)用到航空航天、電子工業(yè)、石油化工等領(lǐng)域。美國地質(zhì)調(diào)查局2013年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，高溫合金為錸最大的消費領(lǐng)域，約占錸總消費量的80%，催化劑為錸的第二大消費領(lǐng)域。
1 錸合金領(lǐng)域
錸的全球儲量很少，同時價格也比較昂貴，在應(yīng)用上多采用含錸的合金。作為合金添加元素，錸能夠大幅度改善、提高合金的性能。錸能與鎢、鉬、鉑、鎳、釷、鐵、銅等多種金屬形成一系列合金，其中錸鎢、錸鉬、錸鎳系高溫合金是錸的最重要的合金，被廣泛應(yīng)用到航空航天、電子等工業(yè)部門。
1.1 鎢錸合金、鉬錸合金
鎢錸合金(W-Re alloy)是由鎢和錸所組成的合金。一類為低錸合金，含錸在5%以下；另一類是高錸合金，含錸為20～30%。錸也是稀散金屬，資源較少，價格較貴，如非必要，應(yīng)盡量采用不加錸或少加錸的鎢合金。
以鉬為基添加錸2～5%的鉬合金。錸加入鉬，可改善鉬的塑性和提高鉬的強度，屬固溶強化型合金。鉬中加入35%錸，在室溫下軋制變形量可達90%。鉬錸合金的室溫拉伸強度、延展性和電阻率隨錸含量增加而增加。通常用Mo-5%Re和Mo-41%Re作熱電偶絲材，作航空航天中結(jié)構(gòu)材。Mo-50%Re作高溫結(jié)構(gòu)材料。
在鎢和鉬中加入適量的錸制成的鎢錸合金和鉬錸合金，不僅具有良好的塑性，可以加工成各種結(jié)構(gòu)材料，還具有高硬度、高強度和耐高溫等特性。鉬錸合金常用于制造高速旋轉(zhuǎn)的X光管靶材、微波通訊的長壽命柵板、空間反應(yīng)堆堆芯加熱管、高溫爐發(fā)熱體和高溫熱電偶等。鎢錸合金則被廣泛應(yīng)用到高溫技術(shù)、電真空工業(yè)、燈泡工業(yè)、原子能工業(yè)、分析技術(shù)、醫(yī)療和化工等領(lǐng)域，常用于制造特種電子管和彩色顯像管的燈絲、高溫部件、熱電偶等。
1.2 鎳錸合金
錸能夠提高鎳高溫合金的蠕變強度，這類合金可用于制造噴氣發(fā)動機的燃燒室、渦輪葉片及排氣噴嘴等。錸鎳合金是現(xiàn)代噴氣引擎葉片、渦輪盤等重要結(jié)構(gòu)件的核心材料。錸的使用既可提高鎳基高溫合金的性能；更可以制造出用于單晶葉片的合金。這兩方面的作用都能使渦輪(尤其是高壓渦輪)在更高溫度下工作。這樣的話，設(shè)計者就能加大渦輪壓力，進而提高作業(yè)效率；或者發(fā)動機可以加快燃料燃燒的速度，進而產(chǎn)生更大的推力。此外，人們可以把作業(yè)溫度維持在較低水平，擴大實際作業(yè)溫度和渦輪機最高允許溫度的差值，這樣就能延長使用壽命。人們還可以兼顧兩方面的考量，同時提高發(fā)動機的性能和耐用性。[1] [2] [3] 下一頁 |
