Tungsten: proprietăți și mărci, aplicații, produse metalice

Proprietăți și mărci de tungsten

Tungsten are propriile sale proprietăți mecanice și fizice, precum și câteva varietăți de mărci.

Proprietățile fizice includ:

• Coeficientul de expansiune liniară termică este de 4,32 x 10 (-6) m / mK.
• Rezistența electrică este de 5,5 μΩ * cm.
• Conductivitatea termică este de 129 W / (m * K).
• Căldura specifică este de 0,147 J / (g * K).
• Punctul de fierbere este de 5900 de grade.
• Punctul de topire este de 3380 de grade.
• Densitatea este de 19,3 g / cm3.
• Diametrul atomic este de 0,274 nm.
• Greutatea atomică este de 183,84 g / mol.
• Numărul atomic este de 74.

Proprietăți mecanice:

• Elongația relativă este 0%.
• Rezistența temporară este de 800-1100 MPa.
• Raportul lui Poisson este de 0,29.
• Modulul de forfecare este 151,0 GPa.
• Modulul de elasticitate este de 415,0 GPa.

Acest metal diferă cu o rată mică de evaporare chiar la 2 000 de grade și un punct de fierbere foarte mare este de 5900 de grade. Proprietățile care limitează scopul utilizării acestui material sunt rezistența redusă la oxidare, tendința ridicată la fragilitate și densitate ridicată. Se pare ca otel. Folosit pentru a face aliaje de înaltă rezistență. Poate fi procesat numai după încălzire. Temperatura încălzirii depinde de metoda de procesare pe care o veți efectua.

Tungsten are următoarele mărci:

1. MB este un aliaj de tungsten și molibden. Mărește rezistența molibdenului, menținând în același timp plasticitatea după ardere.
2. VRN - tungsten fără aditiv. Este permisă creșterea conținutului de impurități.
3. BP este un aliaj de reniu și tungsten.
4. ВЛ, ВИ, ВТ - wolfram cu aditiv de oxid de lantan, ytriu și, respectiv, toriu. Creșteți proprietățile de emisie ale tungstenului.
5. VM - tungsten cu aditivi de toriu și alcalini siliciu. Mărește temperatura și rezistența la recristalizare la temperaturi ridicate.
6. VA - tungsten cu aluminiu și aditivi alcalini de siliciu. Mărește temperatura recristalizării primare, stabilește stabilitatea la temperaturi ridicate și rezistența după recoacere.
7. HF - pur fără aditivi.

Domeniul de aplicare

Datorită proprietăților sale unice, tungstenul a fost utilizat pe scară largă. În industrie, se utilizează în formă pură și în aliaje.

Principalele aplicații Acestea sunt:

• Otel special. În producția de oțeluri de mare viteză și oțeluri de scule, acest material este utilizat ca element de aliere sau pentru componenta principală. Dintre aceste oțeluri, sunt produse timbre, dungi, tăietoare, exerciții și altele. Litera "P" în numele aliajului înseamnă că este din oțel de mare viteză, iar literele "K" sau "M" sunt oțel aliate cu cobalt sau molibden. Tungsten este încă o parte a oțelurilor magnetice, care sunt împărțite în cobalt tungsten și tungsten.
• Aliajele sunt rezistente pe carbură de tungsten. Aceasta este o combinație de carbon și tungsten. Este refractar, rezistent la uzură și are o duritate ridicată. Din aceasta, se fac piese de lucru ale instrumentelor de foraj și de tăiere.
• Rezistent la uzură și aliaje la temperatură ridicată. Au folosit tungsten refractar. Cele mai frecvente sunt compușii de crom și cobalt - stelită. În mod obișnuit, acestea se aplică prin sudare pe piesele de mașină foarte uzate.
• Conexiuni grele și de contact. Acestea includ aliajele de tungsten cu argint și cupru. Acestea sunt materiale de contact destul de eficiente pentru producerea pieselor de lucru ale întrerupătoarelor, întrerupătoarelor cuțitelor, electrozi de sudură și altor echipamente.
• Tehnologie electrică și electrovacuum. Tungsten sub formă de piese forjate diferite, panglici sau sârme sunt folosite în fabricarea echipamentului cu raze X, a radioului electronic și a becurilor. Acesta este cel mai bun material pentru spirale și filamente. Tijele și firele din wolfram servesc ca cuptoare cu temperatură ridicată pentru încălzitoarele electrice. Aceste încălzitoare electrice pot funcționa într-o atmosferă de gaz inert, hidrogen sau vid.
• Electrozi de sudare. Sudarea este o zonă importantă pentru utilizarea acestui metal. Sunt fabricate electrozi pentru sudarea prin arc, deoarece acestea nu pot fi topite.

Procesul de producere a tungstenului refractar

Acest material este atribuit metalelor rare. Se caracterizează prin volume relativ mici de consum și producție, precum și o mică prevalență în scoarța pământului. Nu se recuperează metale rare din materiile prime. Inițial, este prelucrat într-un compus chimic. Și chiar orice minereu metalic rare înainte de prelucrare este supus unei îmbogățiri suplimentare.

Există trei etape principale pentru obținerea unui metal rare:

1. Descompunerea minereului. Metalul recuperat este separat de cea mai mare parte a materiilor prime procesate. Se concentrează în sediment sau soluție.
2. Prepararea unui compus chimic pur. Izolarea și purificarea lui.
3. Metalul este izolat din compusul rezultat. Astfel se obțin materiale pure fără impurități.

În procesul de obținere a tungstenului, de asemenea există mai multe etape. Materiile prime sunt scheelite și wolframite. În mod tipic, acestea conțin de la 0,2 la 2% tungsten.

1. Minele este îmbogățit prin separare electrostatică sau magnetică, flotare, gravitație. Ca rezultat, se obține un concentrat de tungsten, care conține aproximativ 55-65% anhidridă de tungsten. Controlat în ele și prezența impurităților: bismut, antimoniu, cupru, staniu, arsenic, sulf, fosfor.
2. Prepararea anhidridei de tungsten. Este materia primă pentru producerea de metal din wolfram sau carbură. În acest scop, se efectuează o serie de proceduri, cum ar fi: leșierea dulcelui și a aliajului, descompunerea concentratelor, producerea de acid tehnic de tungsten și altele. Ca urmare a acestor acțiuni, ar trebui produs un produs care să conțină 99,9% trioxid de tungsten.
3. Producția de pulberi. Sub formă de pulbere, un metal pur poate fi obținut dintr-o anhidridă. Pentru aceasta, carbonul sau hidrogenul sunt reduse. Reducerea de carbon este mai puțin frecventă, deoarece anhidrida este saturată cu carburi, ceea ce duce la fragilitatea metalului și deteriorarea tratamentului. Atunci când se obține pulbere, se folosesc metode speciale care permit controlul formei și mărimii granulelor, compozițiilor granulometrice și chimice.
4. Noțiuni de bază tungsten compact. În principiu este sub formă de lingouri sau bare, este o preformă pentru realizarea produselor semifinite: panglici, tije, fire și altele.

Produse din tungsten

Din tungsten, multe elemente necesare pentru fermă sunt făcute, cum ar fi sârmă, tije și altele.

tije

Unul dintre cele mai obișnuite produse din acest material refractar sunt tijele de tungsten. Materia primă pentru producția sa este personalul.

Pentru a obține o tijă din bara, este supusă forjării folosind o mașină de forjare rotativă.

Forjarea se face sub încălzire, deoarece acest metal este foarte fragil la temperatura camerei. În forjare, se disting mai multe etape. La fiecare ulterior, barele sunt produse cu un diametru mai mic.

În prima etapă, se fabrică tije, care vor avea un diametru de până la 7 milimetri, dacă personalul are o lungime de 10-15 centimetri. Temperatura piesei de prelucrat în timpul forjării trebuie să fie de 1450-1500 grade. Materialul de încălzire este de obicei molibden. După a doua etapă, tijele vor avea diametrul de până la 4,5 milimetri. Temperatura barului în timpul producției este de aproximativ 1250-1300 grade. În etapa următoare, barele vor avea un diametru de până la 2,75 milimetri.

Barele de grade HF și VA sunt obținute la temperaturi mai scăzute decât mărcile VI, HL și VT.

Dacă piesa de prelucrat a fost obținută prin metoda de topire, nu se realizează forjarea la cald. Acest lucru se datorează faptului că astfel de lingouri au o structură grosieră cu granulație grosieră. Dacă se utilizează forjarea la cald, pot apărea fracturi și fisuri.

În această situație lingouri de tungsten sunt supuse unei presări duble la cald (grad de deformare aproximativ de 90%). Prima presare este efectuată la un regim de temperatură de 1800-1900 grade, iar al doilea - 1350-1500 de grade. După aceasta, semifabricatele sunt supuse forjării la cald pentru a obține tije de tungsten de la ele.

Aceste produse sunt utilizate în multe sectoare industriale. Unul dintre cei mai obișnuiți - electrozii non-consumabili de sudură. Sunt potrivite pentru barele care sunt fabricate din clasele HV, HV și VT. Tijele din MB, BP și VA sunt folosite ca încălzitoare, fiind utilizate în cuptoare, a căror temperatură poate ajunge la 3 000 de grade în vid, atmosferă de gaz inert sau hidrogen. Buclele de tungsten pot fi catozi de încărcare a gazului și dispozitive electronice, precum și radiocomunicații.

electrozi

Una dintre componentele principale care sunt necesare pentru sudare sunt electrozii de sudură. Atunci când arc de sudare, acestea sunt utilizate pe scară largă. Se referă la o clasă de sudare termică în care topirea se realizează datorită energiei termice. Sudarea automată, semi-automată sau manuală este cea mai obișnuită. Un arc voltaic generează energie termică, care se află între produs și electrod. Un arc se numește o încărcătură electrică puternică puternică în atmosfera ionizată a vaporilor metalici, a gazelor. Pentru obținerea unui arc, electrodul conduce un curent electric la locul de sudură.

Electrodul de sudare se numește o sârmă, care este acoperită (opțiunile sunt posibile și fără acoperire). Pentru sudare, există mulți electrozi diferiți. Trăsăturile lor distinctive sunt diametrul, lungimea, compoziția chimică. Pentru sudarea anumitor aliaje sau metale se folosesc diferite electrozi. Cel mai important tip de clasificare este separarea electrozilor de non-topire și topire.

Sudarea electrozilor consumabile în timpul sudării, ele sunt topite, metalul lor împreună cu metalul piesei sudate topite reumple bazinul de sudură. Efectuați astfel de electrozi din cupru și oțel.

Dar electrozii care nu se topește în timpul procesului de sudare nu se topesc. Acestea includ electrozii de tungsten și carbon. La sudare, este necesar să se alimenteze materialul de umplutură care se topește și să formeze o bazin de sudură cu materialul topit al elementului sudat. În aceste scopuri se folosesc în principal tije sau fire de sudură. Electrozi de sudură pot fi neacoperite și acoperite. Acoperirea joacă un rol important. Componentele sale pot asigura producerea de metale de sudură cu anumite proprietăți și compoziții, protecția metalului topit de influența aerului și arderea stabilă a arcului.

Componentele din acoperire pot fi deoxidante, formate în zgură, formând gaze, stabilizând sau aliat. Acoperirea poate fi celuloză, bazică, rutilă sau acidă.

Electrozii de tungsten sunt utilizați pentru sudarea metalelor neferoase, precum și a aliajelor lor, oțelurilor de înaltă aliere. Un electrod de tungsten bine este potrivit pentru formarea unei cusături sudate cu o rezistență sporită, iar piesele pot avea compoziții chimice diferite.

Produsele Tungsten sunt de înaltă calitate și au găsit aplicarea lor în multe industrii, în unele este pur și simplu de neînlocuit.