Сплави вольфраму

Характеристика

Вольфрам — перекладається з німецької як «вовча піна», елемент VI групи таблиці Менделєєва Д. І., де позначено символом W. Атомний вага 183,92, уд. вага при кімнатній температурі 19,3 г/см3. Відноситься до рідкісних металів, його вміст у літосфері близько 0,0055%; Вольфрам — метал світло-сірого кольору, за зовнішнім виглядом схожий на сталь. Сьогодні купити його можна за найбільш прийнятними цінами.

Атомний номер W Атомна (молярна) маса г/моль Ступінь окислення Щільність [г/см3] Температура плавлення t°С Температура кипіння t°С Теплота плавлення кДж/кг
№ 74 183,84 0, 2, 3, 4, 5, 6 19,25 3422°С 5500°С 191

Переваги

Вольфрам має температуру плавлення 3395 °C. Лише у вуглецю більш висока температура плавлення. Завдяки тугоплавкости цей метал став основою найбільш жаростійких сплавів. W кипить при t° > 5500 °C, відрізняється мінімальною швидкістю випаровування при t° 1500 — 2500 °C і значним електроопором: майже в 3 рази вище, ніж у міді. У вольфраму чудові механічні якості: зносостійкість, твердість при сильному нагріванні, мінімальний коефіцієнт термічного розширення, червоностійкість. Це означає, що вольфрамові стали зберігають твердість і міцність при високій температурі на відміну від більшості сталей, які після досягнення t° червоного каління і охолодження на повітрі втрачають твердість. Інструментальна вольфрамова сталь служить для металообробки зі швидкістю десятків метрів в секунду. Хімічно чистий W досить пластичний і тільки домішка вуглецю і кисню надають йому відому твердість. У нього дуже високий опір температурної повзучості, високий модуль стиснення і розтягування, відмінна теплопровідність і високий коефіцієнт електронної емісії, який ще більше підвищується в сплаві з оксидами інших металів. Сьогодні вольфрам зайняв міцне місце в повсякденному житті. Придбати його можна за найбільш прийнятними цінами.

Хімічні властивості

Вольфрам хімічно стійок в контакті з вологою, концентрованими розчинами лугів і кислот, царською горілкою, воднем, Про2 (до 400°С), хлороводнем (до 600°С), NH3 (до 700°С), киплячої ртуттю, N2 і CO (до 800°С). W вступає в реакцію з сумішшю NH3 + Н2 О2, сумішшю фтористоводородной і азотної кислот, з киплячою сіркою і хлором (понад 250°С), H2 S, при t° червоного розжарювання, з гарячою HNO3 і гарячої царською горілкою, з розплавами хлорату, нітриту і нітрату калію, нітриту натрію, діоксиду свинцю, бром, фтор, йод. Карбід WC отримують при взаємодії з вуглецем вище 1400° С, оксид при взаємодії з водяною парою і SO2 (при t° червоного каління), CO2 (вище 1200°С), оксидами Mg, Al, Th.

Недоліки вольфраму

Складність отримання в чистому вигляді, ламкість при звичайній температурі, велика питома вага, твердість, низька пластичність. Кування, прокатки, волочіння вольфрам піддається тільки при сильному нагріванні.

Виробництво прокату

Технологічна пластичність цього металу недостатня, але з ростом температури поліпшується. Тому вольфрамовий прокат виробляють гарячою обробкою під тиском. Заготовку (для отримання прутків або дроту) так званий штабик, формують методами порошкової металургії. Потім його гріють і расковывают на ротаційній кувальної машині — до прутків Ø 2 — 3 мм. Вони поставляються прямими відрізками або згорнутими в бухту. З них після волочіння в гарячому стані отримують тонку дріт згідно ГОСТ 25 501−82. Така дріт поставляється намотана на котушку.

Застосування

· Дріт і стрічка затребувані в електротехніці і радіоелектроніці з-за низької пружності пари вольфраму при високих робочих температурах до 2500 °C. Тугоплавкість робить цей метал незамінним в лампах розжарювання, кинескопах та інших вакуумних трубках, наприклад в мішенях рентгенівських трубок.

· З дроту виготовляють обмотку нагрівальних елементів і теплоізоляцію високотемпературних електропечей, що працюють у вакуумі або в атмосфері водню або інертного газу при t° до 3000 °C.

· Прутки використовують як вогнетривкі електроди.

· З вольфраму виробляють тиглі для випаровування металів.

· W використовується в контактах автомобільних розподільників запалювання.

· Завдяки важкості з нього роблять противаги бронебійних і сердечники підкаліберних і стрілоподібним оперенных артилерійських снарядів, бронебійні сердечники куль, надшвидкісні (160 тис. об/хв) ротори гіроскопів, стабілізуючих політ балістичних ракет.

Сплави вольфраму

· Виробництво танкової броні, оболонок торпед і снарядів, жароміцних деталей двигунів літаків та космічних ракет, контейнерів для зберігання радіоактивних ізотопів.

· Зі сплаву амалой роблять хірургічні інструменти.

· Легування інструментальних і жароміцних сталей. Ферровольфрам (70−86% W, до 7% Mo та Fe) для таких сплавів отримують відновленням шеелитового або вольфрамітових концентратів. Кращі швидкорізальні сталі зберігають твердість при.800°C. Вони містять до 18,5% W (або W+Mo), 7% Cr і невелика кількість Co. Хасталлой — нержавіючий нікелевий сплав, легований вольфрамом. Ще твердіші «стелліти» — сплави на основі кобальту з додаванням W, Cr, С. Самі тверді карбіди вольфраму. Сплав «видно» (WC + 15% З і невелика домішка карбіду титану) на 30% твердіше звичайної вольфрамової сталі навіть при1100°C. Різці з цього сплаву знімають до 2 кілометрів залізної стружки за хвилину, можуть обробляти «примхливі" ебоніт, скло, фарфор при цьому самі зношується незначно. «Переможе» — складається з кристалів карбіду WC в кобальтової матриці — дуже твердий сплав, що містить 80−87% W, до 16% Со, 5−7% вуглецю. Замість карбіду вольфраму в надтвердих сплавах — керметах можуть використовувати карбід титану як наповнювач.

· «Переможе» незамінний при обробці металів і неметалів точінням, фрезеруванням, свердлінням, довбанням. Він представлений такими марками як: ВК2, ВК4, ВК6, ВК8, ВК15, ВК25, Т5К10, Т15К6, Т30К4, а також сплавами WC, TiC, TaC (марки ТТ для особливо важких умов обробки: стругання та довбання поковок з жароміцних сталей, перфораторное ударно-поворотне буріння в гірській і нафтовидобувній галузі).

· Для виробництва термопар використовують вольфрам-рениевую дріт з 5% ренію та дріт з 20% ренію (ВР 5/20).

Дріт марок ВА, ВМ, ВРН, НД-7, НД-10, ВТ-15 застосовують згідно ГОСТ 18903–73.

· З дроту марки ВА в залежності від діаметру і стану поверхні виробляють нитки ламп розжарювання, спиралеобразных і неспиралеобразных катодів, сіток, пружин і петльових підігрівачів електронних пристроїв, пружин напівпровідникових приладів.

· З дроту марки ВРН роблять вводи, траверси і ті деталі приладів, що не потребують застосування легованого вольфраму.

Солі вольфраму

· Такі солі використовуються в хімічній і дубильної промисловості, їх застосовують як каталізатори і пігменти.

· Дисульфід вольфраму застосовується як жаростійкий мастило при t° до 500 °C.

· З вольфрамової бронзи та інших солей вольфраму роблять фарби.

· Вольфраматом магнію і кальцію заповнюють флуоресцентні пристрою.

· З WO3 виробляють твердий електроліт жаростійких паливних елементів.

· Монокристали вольфраматов (вольфраматы свинцю, кадмію, кальцію) використовують як сцинтиляційні детектори іонізуючих випромінювань в ядерній енергетиці та медичної радіології.

· WTe2 дителурид вольфраму використовують як перетворювач теплової енергії в електричну (термо-ЕРС близько 57 мкВ/К).

· Штучний ізотоп 185W використовують як радіоактивну мітку при дослідженні речовин. В сплаві з ураном-235 стабільний 184W застосовується в твердофазних ядерних котлах, оскільки у нього вузьке перетин захоплення теплових нейтронів (близько 2 барн).

У компанії Evek GmbH зі знижкою в Україні.

Купити за оптимальною ціною

На складі Evek GmbH представлений широкий вибір вольфрамових виробів. Купити рідкісні і тугоплавкі метали можна через наші представництва на Україні. Терміни виконання замовлень мінімальні. При оптових покупках надаються пільгові знижки.