خواص اصلی آلیاژ تنگستن

آلیاژ تنگستن نوعی ماده آلیاژی با تنگستن فلز واسطه (W) به عنوان فاز سخت و نیکل (Ni)، آهن (Fe)، مس (Cu) و سایر عناصر فلزی به عنوان فاز پیوند است. دارای خواص ترمودینامیکی، شیمیایی و الکتریکی عالی است و به طور گسترده در دفاع ملی، نظامی، هوا فضا، هوانوردی، خودروسازی، پزشکی، الکترونیک مصرفی و سایر زمینه ها استفاده می شود. خواص اساسی آلیاژهای تنگستن عمدتاً در زیر معرفی شده است.

1. تراکم بالا
چگالی جرم در واحد حجم یک ماده و مشخصه یک ماده است. فقط مربوط به نوع ماده است و ربطی به جرم و حجم آن ندارد. چگالی آلیاژ تنگستن به طور کلی 16.5 ~ 19.0 گرم بر سانتی متر مکعب است که بیش از دو برابر چگالی فولاد است. به طور کلی، هر چه محتوای تنگستن بیشتر باشد یا محتوای فلز پیوند دهنده کمتر باشد، چگالی آلیاژ تنگستن بالاتر است. برعکس، چگالی آلیاژ کمتر است. چگالی 90W7Ni3Fe حدود 17.1g/cm3، چگالی 93W4Ni3Fe حدود 17.60g/cm3 و چگالی 97W2Ni1Fe حدود 18.50g/cm3 است.

2. نقطه ذوب بالا
نقطه ذوب به دمایی گفته می شود که در آن یک ماده تحت فشار معینی از جامد به مایع تبدیل می شود. نقطه ذوب آلیاژ تنگستن نسبتاً بالا است، حدود 3400 ℃. این بدان معنی است که مواد آلیاژی مقاومت حرارتی خوبی دارند و به راحتی ذوب نمی شوند.

3. سختی بالا
سختی به توانایی مواد در مقاومت در برابر تغییر شکل فرورفتگی ناشی از سایر اجسام سخت اشاره دارد و یکی از شاخص های مهم مقاومت در برابر سایش مواد است. سختی آلیاژ تنگستن به طور کلی 24 ~ 35 HRC است. به طور کلی، هرچه محتوای تنگستن بیشتر یا محتوای فلز پیوند کمتر باشد، سختی آلیاژ تنگستن بیشتر و مقاومت در برابر سایش بهتر است. برعکس، هرچه سختی آلیاژ کمتر باشد، مقاومت در برابر سایش بدتر است. سختی 90W7Ni3Fe 24-28HRC، سختی 93W4Ni3Fe 26-30HRC و سختی 97W2Ni1Fe 28-36HRC است.

4. شکل پذیری خوب
شکل پذیری به توانایی تغییر شکل پلاستیک مواد قبل از ترک خوردن در اثر تنش اشاره دارد. این توانایی مواد برای پاسخ به تنش و تغییر شکل دائمی است. تحت تأثیر عواملی مانند نسبت مواد اولیه و فناوری تولید است. به طور کلی، هر چه محتوای تنگستن بیشتر باشد یا محتوای فلز پیوند کمتر باشد، ازدیاد طول آلیاژهای تنگستن کمتر است. برعکس، ازدیاد طول آلیاژ افزایش می یابد. ازدیاد طول 90W7Ni3Fe 18-29٪، از 93W4Ni3Fe 16-24٪ است، و از 97W2Ni1Fe 6-13٪ است.

5. استحکام کششی بالا
استحکام کششی مقدار بحرانی انتقال از تغییر شکل پلاستیکی یکنواخت به تغییر شکل پلاستیک متمرکز محلی مواد و همچنین حداکثر ظرفیت باربری مواد در شرایط تنش استاتیکی است. این به ترکیب مواد، نسبت مواد خام و عوامل دیگر مربوط می شود. به طور کلی، استحکام کششی آلیاژهای تنگستن با افزایش محتوای تنگستن افزایش می یابد. استحکام کششی 90W7Ni3Fe 900-1000MPa است و مقاومت کششی 95W3Ni2Fe 20-1100MPa است.

6. عملکرد محافظ عالی
عملکرد محافظ به توانایی مواد در جلوگیری از تشعشع اشاره دارد. آلیاژ تنگستن به دلیل چگالی بالا عملکرد محافظ عالی دارد. چگالی آلیاژ تنگستن 60 درصد بیشتر از سرب است (~11.34 گرم بر سانتی متر مکعب).

علاوه بر این، آلیاژهای تنگستن با چگالی بالا غیر سمی، سازگار با محیط زیست، غیر رادیواکتیو، ضریب انبساط حرارتی پایین و رسانایی خوب هستند.