Punctul de topire și alte caracteristici proprietăți și aplicarea de tungsten
Tungsten se referă la un grup de materiale care sunt frecvent utilizate în diferite industrii. Acesta este notat cu litera W, iar în tabelul periodic are un număr de serie 74. Acesta este caracterizat printr-o culoare gri deschis. Una dintre calitățile sale caracteristice - refractaritate ridicată. Temperatura de topire este tungsten 3380 grade Celsius. Dacă noi considerăm că din punctul de vedere al aplicării, cele mai importante calități ale acestui material sunt:
- densitate;
- punct de topire;
- rezistivitate electrică;
- coeficientul de dilatare liniară.
Factorii care limitează utilizarea tungsten
- densitate ridicată;
- tendință semnificativă a fragilității la temperatură scăzută;
- rezistență scăzută la oxidare.
La apariția tungsten este similar cu un oțel convențional. Utilizarea sa principală este asociată în principal cu producerea de aliaje cu caracteristici de înaltă rezistență. Metalul este tratat, dar numai în cazul în care este preîncălzit. În funcție de tipul de prelucrare efectuat încălzirea până la o anumită temperatură. De exemplu, în cazul în care sarcina este de a crea tije din tungsten, piesa de prelucrat trebuie să fie preîncălzit la o temperatură de 1450-1500 grade Celsius.
De 100 de ani, wolfram nu a fost folosit în scopuri industriale. Utilizarea sa în producerea de diverse echipamente reținut punctul său de topire ridicat.
Începutul cererilor sale industriale datorate din 1856, când a fost folosit pentru prima dată pentru oțeluri de scule de dopaj. La producerea lor în compoziția de oțel pentru a adăuga o cotă totală de tungsten și 5%. Prezența acestui metal în oțel a permis să crească strunguri de viteză de tăiere la 5 la 8 m pe minut.
Dezvoltarea industriei în a doua jumătate a secolului al XIX-lea se caracterizează prin dezvoltarea rapidă a industriei de producție de mașini-unelte. Cererea de echipamente a crescut constant în fiecare an, ceea ce a necesitat constructorii de mașini obține caracteristicile calitative ale mașini, și, în plus, pentru a crește viteza lor de operare. Primul impuls în creșterea vitezei de tăiere este utilizarea de tungsten.
Deja la începutul secolului XX, viteza de tăiere a fost mărită la 35 de metri pe minut. Pentru a realiza acest lucru a fost datorat alierea oțelului, nu numai de tungsten, dar și alte elemente:
proprietăți de tungsten
Punct de topire este la 2500 de grade Celsius. Dar această calitate proprietățile pozitive ale acestui material nu sunt limitate. Acolo el și alte beneficii, care trebuie spus. Unul dintre ei - rezistența ridicată expuse la temperaturi normale și ridicate. De exemplu, atunci când fierul și aliajele fabricate pe baza acestora, sunt încălzite la 800 de grade Celsius, o reducere în puterea de 20 de ori. În aceleași condiții, puterea de tungsten scade doar de trei ori. În condiții de fier 1500 putere grade Celsius redus practic la zero, dar este de tungsten în nivelul de fier, la temperatura obișnuită.
Astăzi, 80% din tungsten produsă în lume este folosit în principal din oțel de înaltă calitate în procesul de fabricație. Mai mult de jumătate dintre mărcile de oțel utilizate în întreprinderile constructoare de mașini, conțin în compoziția lor de wolfram. Ei au folosit ca material de bază pentru piese cu turbină. Gear și utilizarea unor astfel de materiale pentru fabricarea de mașini de compresoare. Din oțeluri de inginerie care conțin tungsten, arbori fabricate, roți dințate, și piesa de rotor forjate.
In plus, ele sunt utilizate pentru fabricarea de arbori cotiți, tije de conectare. Adăugarea de oțel de inginerie în afară de tungsten și alte elemente de aliere crește călire lor. În plus, este posibil să se obțină structuri cu granulație fină. Odata cu aceasta, fabricate din oțeluri de inginerie caracteristici, cum ar fi duritatea și rezistența în creștere.
În producția de utilizare superaliaje de tungsten este una dintre condițiile prealabile. Necesitatea de a utiliza acest metal se datorează faptului că el este singurul care este capabil să reziste la sarcini substanțiale la temperaturi ridicate care depășesc punctul de topire al valorii de fier. pe baza acestui metal și tungsten compuși se disting prin rezistență ridicată și posedă bune indici de elasticitate. În acest sens, ele sunt superioare altor metale care aparțin grupei de materiale refractare.
Cu toate acestea, enumerând avantajele de tungsten, să nu mai vorbim de dezavantajele care sunt inerente în acest material.
- După cum se poate numi principala rezistență scăzută la oxidare la temperaturi de peste 700 grade Celsius. Prin urmare, pentru materiale din tungsten necesare pentru a asigura o protecție adecvată în plus.
- Un alt dezavantaj al aliajelor pe bază de wolfram este plasticitatea lor scăzut sub 500 grade Celsius.
- Tungsten - un material cu deficit care poate fi considerat, de asemenea, un dezavantaj al acestui metal.
Tungsten, care este produs în prezent, compoziția conține 2% toriu. Acest aliaj se numește tungsten thoriated. Acesta este caracterizat printr-o rezistență la tracțiune de 70 MPa la o temperatură de 2420 de grade Celsius. Deși valoarea acestui indice este scăzut, dar rețineți că numai 5, împreună cu metale tungsten nu se schimbă starea solidă în aceste condiții temperatura.
Acest grup include molibden, al cărui punct de topire este de 2625 grade. Un alt metal - technețiu. aliaje Cu toate acestea, se bazează în viitorul apropiat este puțin probabil să fie produse. Reniu și tantal nu au rezistență mare la astfel de condiții de temperatură. De aceea tungsten - singurul material care este capabil să asigure o rezistență adecvată la sarcini temperaturi ridicate. Pentru motivul că aceasta este una dintre puține, dacă este posibil să-l înlocuiască, producătorii folosesc soluții alternative la el.
cerere
Fabricarea aliajului metalic este o caracteristică care este asociat cu refractaritatea materialului. La temperaturi ridicate, multe metale schimba starea și sunt transformate în gaze sau lichide foarte volatile. Prin urmare, pentru a obține aliaje compuse din tungsten, care este prezent, folosind metodele de metalurgia pulberilor.
Astfel de metode implică supunerea unui amestec de pulberi metalice, urmată de sinterizare și în continuare le supune la arc de topire efectuat în cuptoare de electrozi. În unele cazuri, pulbere de tungsten sinterizată a fost impregnat în continuare cu o soluție lichidă de alt metal. Astfel pseudoalloys din tungsten, cupru, argint, utilizate pentru contacte în instalațiile electrice obținute. Comparativ cu cupru, durabilitatea acestor produse este mai mare în 6-8 ori.
Acest metal și aliaje ale acestora, există mari perspective de extindere a domeniului de aplicare. În primul rând, trebuie remarcat faptul că, în contrast cu nichel, aceste materiale pot funcționa pe pozițiile „foc“. Folosit în loc de nichel produse tungsten cauzele care au centrale electrice a crescut parametrii de funcționare. Acest lucru duce la o creștere a eficienței echipamentelor. În plus, produsele pe bază de wolfram rezista cu ușurință operarea în medii dure. Astfel, putem spune cu încredere că un grup de astfel de materiale în viitorul apropiat va continua să fie condusă de tungsten.
Wolfram în inginerie electrică
- era ușor de fabricat;
- producția a fost redusă.
Singurul dezavantaj a fost filamentul de carbon pe care durata de viata a fost mic. După 1898 la lampă cu incandescență cu filament de carbon are un concurent în formă de osmiu. Începând cu 1903, pentru producția de becuri electrice au început să folosească tantal. Cu toate acestea, deja în 1906 tungsten înlocuit aceste materiale au început să fie utilizate pentru fabricarea de filamente pentru lămpi cu incandescență. Folosiți-l în zilele noastre, în fabricarea de becuri moderne.
Pentru a asigura o rezistență termică ridicată a acestor parametri de material, suprafața metalică este aplicat un strat de reniu și toriu. În unele cazuri, un filament din tungsten, cu adaos de reniu. Acest lucru se datorează faptului că la temperaturi ridicate metalul începe să se evapore, iar acest lucru conduce la faptul că firul acestui material devine mai subțire. Adăugarea reniu reduce efectul de evaporare este de 5 ori.
In prezent, tungsten este activ utilizat nu numai în fabricarea ingineriei electrice, dar, de asemenea, o varietate de produse militare industriale. plus față de oțelul Armory oferă o materiale de înaltă performanță de acest tip. În plus, vă permite să îmbunătățească performanța de protecție antiglonț și, de asemenea, pentru a face mai eficiente proiectile-piercing armura.
concluzie
