Kaj so ognjevzdržne kovine?

Ognjevarne kovine so kovinski elementi v periodnem sistemu z več različnimi značilnostmi. Imajo tališče nad 3,632 ° Fahrenheita (2,000 ° Celzija) in so pri sobni temperaturi trdni. Prav tako so izjemno odporni na elemente obrabe, kot je deformacija lezenja, kar je sprememba oblike, ki jo navadne kovine doživijo, ko so izpostavljene obremenitvi. Obstaja pet uveljavljenih ognjevzdržnih kovin, vključno z niobijem, molibdenom, tantalom, volframom in renijem. V to skupino pa so včasih vključeni tudi drugi kovinski elementi in spojine, vključno s kromom, volframovimi zlitinami in zlitino molibdena, ki vsebuje titan in cirkonij, znano kot TZM.

Toplotna odpornost ognjevzdržnih kovin volframa je dober primer ene od teh lastnosti. Tako velik je, da tudi ko se segreje na temperaturo 1,832° Fahrenheita (1,000° Celzija), še vedno kaže dvakratno moč kot element železa pri sobni temperaturi. Zaradi tega je uporaben za aplikacije, kot so raketni stožci, kot dolgotrajne žarilne nitke v žarnicah z žarilno nitko in kot dodatek jeklu, ki se uporablja pri varjenju in drugih visokotemperaturnih aplikacijah. Nerjaveče jeklo vsebuje tudi volfram, da poveča svojo odpornost proti koroziji ognjevzdržnih kovin za industrijsko uporabo cevovodov, kjer se obdelujejo močne, jedke kemikalije.

Ker se ognjevzdržne kovine obrabljajo zelo zmanjšano, se pogosto uporabljajo tudi pri izdelavi komponent, ki morajo izkazovati dolgotrajno odpornost proti obrabi, kot so puše in šobe. Mnoge od teh komponent se uporabljajo v visoko zmogljivih strojih, na primer v letalski industriji ali proizvodnji polprevodniške elektronike. Za te aplikacije se najpogosteje uporabljajo volframove zlitine, kot je TZM, pa tudi niobij in krom. Krom je vključen tudi v kategorijo odpornosti proti oksidaciji ognjevzdržnih kovin, ker je zelo trpežna prevleka za ležaje.

Druge lastnosti ognjevzdržnih kovin so usmerjene v njihovo uporabo v več specifičnih industrijah. Molibden ima zelo predvidljiv ekspanzijski koeficient, zaradi česar je ključna kovina v termoelementih in hladilnikih v računalnikih, medtem ko renijeva edinstvena kemična reaktivnost omogoča uporabo v procesih, kot je hidrokreking, razgradnja nafte na enostavnejše molekule. Niobij se uporablja pri načrtovanju jedrskih elektrarn in je idealna kovina za superprevodnike, saj ima zelo nizko stopnjo absorpcije nevtronov. Tantal se zaradi svoje inertne narave v stiku s telesnimi tekočinami in tkivi uporablja v letalstvu in v kirurški opremi. Volfram in njegove spojine se pogosto uporabljajo kot ojačitvena kovina v vsem, od rudarstva do industrije vrtanja nafte, s tako povpraševanjem po njem, da se velik del kovine predela iz odpadkov.