Приложение на волфрама: къде се използват металът и сплавите му

Волфрамът се цени заради много високата температура на топене, голямата плътност, твърдостта и способността да запазва якостта си при нагряване. Затова той не се използва като масов конструкционен метал, а там, където обикновената стомана, цветните метали или пластмасите бързо се износват, прегряват или губят формата си.

Физико-химични свойства на волфрама

Чистият волфрам е сив, труднотопим метал. Той е плътен, твърд и работи добре при високи температури, но може да бъде крехък и труден за обработка. На практика се използват не само метален волфрам, но по-често неговият карбид, тежки сплави и легирани стомани.

Основни свойства, заради които се избира волфрамът:

• много висока топлоустойчивост и устойчивост на размекване при нагряване;
• голяма плътност, полезна за противотежести, балансиращи тежести и защитни екрани;
• висока твърдост на волфрамовия карбид;
• износоустойчивост в режещи, пробивни и щанцови инструменти;
• възможност за легиране на стомана и получаване на материали за работа под натоварване.

Приложение на волфрама в промишлеността

• Металообработка и инструменти. Волфрамовият карбид се използва в резци, свредла, фрези, щанци, абразивни и пробивни инструменти. Това е една от най-важните области на употреба на волфрама.
• Миннодобивна и строителна техника. Твърдите сплави на основата на волфрамов карбид се използват в сондажни корони, зъби, износващи се вложки и детайли, които работят с камък, руда, бетон и почва.
• Електротехника и електроника. Волфрамът се използва за нажежаеми нишки, електроди, катоди, контакти, нагревателни елементи и детайли на вакуумна техника.
• Заваряване и високотемпературни процеси. Волфрамови електроди се използват при аргоново-дъгово заваряване, а топлоустойчиви детайли от волфрам и неговите сплави — в пещи, дюзи и възли, работещи при висока температура.
• Авиация, транспорт и балансиране. Поради високата плътност тежките волфрамови сплави се използват за противотежести, балансиращи тежести, инерционни товари и компактни утежнители.
• Защитни екрани и специални изделия. Волфрамът се използва там, където е необходим плътен материал за екраниране на лъчения или замяна на оловото в по-компактни детайли.
• Металургия. Волфрамът влиза в състава на някои инструментални, бързорежещи и топлоустойчиви стомани, като повишава износоустойчивостта и устойчивостта на нагряване.

Приложение на волфрамовите сплави и карбида

Най-значителната част от приложението на волфрама е свързана с волфрамовия карбид. Той се използва в твърди сплави, в които карбидните частици се свързват с метално свързващо вещество, най-често кобалтово или никелово. Такива материали издържат на силно изтриване и запазват режещия ръб по-добре от обикновените стомани.

Тежките волфрамови сплави се изработват на основата на волфрам с никел, желязо, мед или други компоненти. Те се избират, когато е необходима голяма маса в малък обем: за противотежести, балансиращи тежести, екрани, специални детайли на уреди и промишлено оборудване.

Волфрамът се използва и като легиращ елемент в стоманите. Той подпомага образуването на твърди карбиди, повишава износоустойчивостта и помага на инструменталната стомана да запазва работните си свойства при нагряване. Повече за стоманите можете да прочетете в статията за сферите на приложение на стоманата.

Кога приложението на волфрама е особено оправдано

Волфрамът е скъп и труден за обработка материал, затова се използва целево. Той е оправдан в детайли, при които са важни топлоустойчивостта, високата плътност, твърдостта, износоустойчивостта или работата в тежки условия. За обикновени конструкции по-често е по-изгодно да се използват стомана, алуминий или други по-достъпни материали.

Ако са ви необходими изчислителни данни, вижте и статията за теглото и плътността на волфрама.