Propiedades y Grados de Tungsteno
El tungsteno tiene sus propias propiedades mecánicas y físicas, así como varias variedades de calidades.
Las propiedades físicas incluyen:
El coeficiente de expansión lineal térmica es 4.32 * 10 (-6) m / mK.- Resistencia eléctrica - 5.5 µOhm * cm.
- Conductividad térmica - 129 W / (m * K).
- Capacidad calorífica específica - 0.147 J / (g * K).
- Punto de ebullición - 5900 grados.
- Punto de fusión - 3380 grados.
- Densidad - 19, 3 g / cm3.
- Diámetro atómico - 0.274 nm.
- La masa atómica es de 183.84 g / mol.
- Número atómico - 74.
Propiedades mecánicas:
- Alargamiento relativo - 0%.
- Resistencia temporal - 800−1100 MPa.
- Proporción de Poisson de 0.29.
- Módulo de cizallamiento - 151.0 GPa.
- El módulo de elasticidad es 415.0 GPa.
Este metal se distingue por una baja tasa de evaporación incluso a 2 mil grados y un punto de ebullición muy grande: 5900 grados. Las propiedades que limitan el uso de este material son baja resistencia a la oxidación, alta tendencia a la friabilidad y alta densidad. Parece que el acero. Se utiliza para hacer aleaciones de alta resistencia. Puede ser procesado sólo después de calentar. La temperatura de calentamiento depende del método de procesamiento exacto que pretende realizar.
Tungsteno tiene las siguientes marcas:
MB - Aleación de tungsteno y molibdeno. La fuerza del molibdeno aumenta mientras se mantiene la plasticidad después del disparo.- HPB - tungsteno sin aditivos. Es aceptable aumentar el contenido de impurezas.
- BP - Aleación de renio y tungsteno.
- VL, VI, VT - tungsteno con un aditivo de óxido de lantano, itrio y torio, respectivamente. Aumentar las propiedades de emisión de tungsteno.
- VM - tungsteno con torio y aditivos silícicos. Aumenta la temperatura de recristalización y la resistencia a altas temperaturas.
- VA - tungsteno con aditivos de aluminio y álcali silíceo. Aumenta la temperatura de recristalización primaria, la estabilidad dimensional a altas temperaturas, así como la resistencia después del recocido.
- HF - puro sin aditivos.
Alcance
Debido a sus propiedades únicas, el tungsteno es ampliamente utilizado. En la industria, se utiliza en forma pura y en aleaciones.
Las principales áreas de aplicación son:
Se convirtió en especial. En la producción de aceros de alta velocidad y aceros para herramientas, este material se utiliza como elemento de aleación o como componente principal. Los sellos, punzones, cortadores, taladros y otros se producen a partir de dichos aceros. La letra "P" en el nombre de la aleación significa que es acero de alta velocidad y las letras "K" o "M": acero aleado con cobalto o molibdeno. El tungsteno aún es parte de los aceros magnéticos, que se subdividen en tungsteno y tungsteno de cobalto.- Aleaciones duras a base de carburo de tungsteno. Es un compuesto de carbono y tungsteno. Es refractario, resistente al desgaste y tiene una alta dureza. A partir de ella se fabrican piezas de trabajo de taladrado y herramientas de corte.
- Aleaciones resistentes al desgaste y al calor. Utilizan tungsteno refractario. Los más comunes son los compuestos de cromo y cobalto - stellit. Por lo general, se depositan en partes de máquinas con un gran desgaste con la ayuda de la superficie.
- Conexiones pesadas y de contacto. Estos incluyen aleaciones de tungsteno con plata y cobre. Estos son materiales de contacto bastante efectivos para la producción de piezas de trabajo de interruptores, interruptores, electrodos para soldadura por puntos y otros equipos.
- Equipos de alumbrado eléctrico y electrovacío . El tungsteno en forma de varias piezas forjadas, cintas o cables se utiliza en la fabricación de tecnología de rayos X, electrónica de radio y lámparas eléctricas. Es el mejor material para espirales y filamentos. Las varillas y cables de tungsteno se utilizan para los calentadores eléctricos de hornos de alta temperatura. Estos calentadores eléctricos pueden funcionar en una atmósfera de gas inerte, hidrógeno o vacío.
- Electrodos de soldadura. La soldadura es un área importante para la aplicación de este metal. Los electrodos para soldadura por arco están hechos de él, ya que son infusibles.
Proceso de producción de tungsteno refractario
Este material se atribuye a metales raros. Se caracteriza por volúmenes relativamente pequeños de consumo y producción, y también en la corteza terrestre es de baja prevalencia. Ninguno de los metales raros se obtiene por reducción a partir de materias primas. Inicialmente, se procesa en un compuesto químico. Y cualquier mineral de metal raro antes del procesamiento se somete a un enriquecimiento adicional.
Hay tres etapas principales para obtener un metal raro:
- Descomposición del mineral. El metal extraído se separa de la masa principal de las materias primas procesadas. Se concentra en el precipitado o solución.
- Preparación de compuesto químico puro. Su selección y depuración.
- Del compuesto obtenido se emiten metales. Así obtenemos materiales puros sin impurezas.
En el proceso de obtención de tungsteno, también hay varias etapas . Las materias primas son schehelite y wolframite. Normalmente en su composición contiene de 0, 2 a 2% de tungsteno.
- El mineral se enriquece utilizando separación electrostática o magnética, flotación y gravedad. El resultado es un concentrado de tungsteno, que contiene aproximadamente 55-65% de anhídrido de tungsteno. La presencia de impurezas también se controla en ellos: bismuto, antimonio, cobre, estaño, arsénico, azufre, fósforo.
- Obtención de anhídrido de tungsteno. Es una materia prima para la fabricación de tungsteno metálico o su carburo. Para este propósito, se llevan a cabo una serie de procedimientos, tales como: lixiviación de sinterización y aleación, descomposición de concentrados, producción de ácido técnico tungstico, y otros. Como resultado de estas acciones, debe obtener un producto que contenga el 99.9% de trióxido de tungsteno.
- Obtención de polvo. En forma de polvo, el metal puro se puede obtener del anhídrido. Para ello, la reducción se realiza con carbono o hidrógeno. La reducción de carbono es menos común porque el anhídrido está saturado con carburos y esto conduce a la fragilidad del metal y al procesamiento deficiente. Al recibir el polvo, se utilizaron métodos especiales que le permiten controlar la forma y el tamaño de los granos, el tamaño de las partículas y las composiciones químicas.
- Obtención de tungsteno compacto. Básicamente es en forma de lingotes o barras, es un blanco para la fabricación de productos semiacabados: cintas, varillas, alambre y otros.
Productos de tungsteno
Muchos artículos necesarios para la economía están hechos de tungsteno, como alambres, varillas y otros.
Varillas
Uno de los productos más comunes de este material refractario es varillas de tungsteno. El material de partida para su fabricación es el stock.
Para obtener una barra del personal, se forja utilizando una máquina de forja rotativa.
Forjado cuando se calienta, ya que este metal es muy quebradizo a temperatura ambiente. En la forja hay varias etapas. En cada una de las varillas posteriores se obtienen de menor diámetro.
En la primera etapa, se obtienen varillas, que tendrán un diámetro de hasta 7 milímetros si el bastón tiene una longitud de 10 a 15 centímetros. La temperatura de la pieza de trabajo durante la forja debe ser igual a 1450-1500 grados. El material de calentamiento suele ser molibdeno. Después de la segunda etapa, las varillas tendrán un diámetro de hasta 4, 5 milímetros. La temperatura del núcleo en su producción de alrededor de 1250-1300 grados. En la siguiente etapa, las varillas tendrán un diámetro de hasta 2, 75 milímetros.
Las barras de los grados HF y VA se obtienen a temperaturas más bajas que las de los grados HV, VL y VT.
Si la pieza de trabajo se obtuvo por fundición, no se realiza la forja en caliente. Esto se debe al hecho de que dichos lingotes tienen una estructura de grano grueso. Al utilizar la forja en caliente, pueden producirse daños y grietas.
En esta situación, los lingotes de tungsteno se someten a prensado doble en caliente (el grado aproximado de deformación es del 90%). Produjo el primer prensado a una temperatura de 1800-1900 grados, y el segundo - 1350-1500. Después de eso, las piezas se forjan en caliente para obtener varillas de tungsteno.
Este producto se utiliza en muchos sectores industriales. Uno de los más comunes es electrodos de soldadura no consumibles. Para ellos, barras adecuadas, que están hechas de las marcas VL, VL y VT. Las varillas hechas de grados MV, BP y V.A. se utilizan como calentadores y se usan en hornos cuya temperatura puede alcanzar los 3 mil grados en vacío, en atmósfera de gas inerte o en hidrógeno. Las barras de tungsteno pueden ser cátodos de carga de gas y dispositivos electrónicos, así como también tubos de radio.
Electrodos
Uno de los componentes principales que son necesarios para la soldadura son los electrodos de soldadura. Cuando se suelda con arco se utilizan más ampliamente. Se refiere a la clase térmica de soldadura, en la que la fusión tiene lugar debido a la energía térmica. La soldadura por arco automática, semiautomática o manual es la más común. El arco de voltaje crea energía térmica, que se encuentra entre el producto y el electrodo. El arco se denomina carga eléctrica potente y estable en una atmósfera ionizada de vapores y gases metálicos. Para obtener un arco, el electrodo al sitio de soldadura conduce la corriente eléctrica.
Una varilla de soldadura se denomina varilla de alambre sobre la cual se aplica un recubrimiento (las variantes también son posibles sin recubrimiento). Para la soldadura, hay muchos electrodos diferentes. Sus características distintivas son el diámetro, la longitud, la composición química. Se utilizan diferentes electrodos para soldar ciertas aleaciones o metales. El tipo de clasificación más importante es la separación de los electrodos en los que no se funden y se funden.
Los electrodos consumibles de soldadura se funden durante la soldadura, su metal junto con el metal fundido de la parte soldada llena la piscina de soldadura. Estos electrodos están hechos de cobre y acero.
Pero los electrodos que no se funden durante el proceso de soldadura no se funden. Estos incluyen electrodos de tungsteno y carbono. Al soldar, se debe suministrar material de relleno, que se funde y con el material fundido del elemento que se está soldando forma un grupo de soldadura. Para estos fines, se utilizan principalmente varillas de soldadura o alambre. Los electrodos de soldadura se pueden recubrir y recubrir. La cobertura juega un papel importante. Sus componentes pueden proporcionar al metal de soldadura ciertas propiedades y composición, la protección del metal fundido de la influencia del aire y la combustión estable del arco.
Los componentes del recubrimiento pueden ser desoxidantes, formadores de escoria, formadores de gas, estabilizantes o aleados. El recubrimiento puede ser celulósico, básico, rutilo o ácido.
Los electrodos de tungsteno se utilizan para soldar metales no ferrosos, así como sus aleaciones, aceros de alta aleación. Un buen electrodo de tungsteno es adecuado para la formación de una soldadura de mayor resistencia, y las partes pueden tener una composición química diferente.
Los productos de tungsteno son de muy alta calidad y han encontrado su aplicación en muchas industrias, en algunos de ellos es simplemente indispensable.