Volframi kasutusalad

Volframit hinnatakse väga kõrge sulamistemperatuuri, suure tiheduse, kõvaduse ning kuumutamisel tugevuse säilitamise võime tõttu. Seda ei kasutata masstoodangu konstruktsioonimetallina, vaid kohtades, kus tavaline teras, värvilised metallid või plastid kuluvad kiiresti, kuumenevad üle või kaotavad kuju.

Volframi füüsikalis-keemilised omadused

Puhas volfram on hall raskesti sulav metall. See on tihe, kõva ja töötab hästi kõrgel temperatuuril, kuid võib olla habras ning raskesti töödeldav. Praktikas kasutatakse metallilise volframi kõrval sagedamini selle karbiidi, raskesulameid ja legeerteraseid.

Peamised omadused, mille tõttu volframit valitakse, on:

• väga suur kuumuskindlus ja vastupidavus kuumutamisel pehmenemisele;
• suur tihedus, mis on kasulik vastukaaludes, tasakaalustites ja kaitseekraanides;
• volframkarbiidi suur kõvadus;
• lõike-, puurimis- ja stantsimistööriistade kulumiskindlus;
• võimalus legeerida terast ja saada koormuse all töötavaid materjale.

Volframi kasutamine tööstuses

• Metallitöötlus ja tööriistad. Volframkarbiidi kasutatakse lõiketerades, puurides, freesides, stantsides, abrasiiv- ja puurimistööriistades. See on volframi üks tähtsamaid kasutusalasid.
• Mäe- ja ehitustehnika. Volframkarbiidil põhinevaid kõvasulameid kasutatakse puurkroonides, hammastes, kulumisosades ning detailides, mis töötavad kivi, maagi, betooni ja pinnasega.
• Elektrotehnika ja elektroonika. Volframist valmistatakse hõõgniite, elektroode, katoode, kontakte, kütteelemente ja vaakumtehnika detaile.
• Keevitus ja kõrgtemperatuuriprotsessid. Volframelektroode kasutatakse argoonkaarkeevitusel, volframi ja selle sulamite kuumuskindlaid detaile aga ahjudes, düüsides ning kõrgel temperatuuril töötavates sõlmedes.
• Lennundus, transport ja tasakaalustamine. Suure tiheduse tõttu kasutatakse volframi raskesulameid vastukaaludes, tasakaalustites, inertsraskustes ja kompaktsetes lisaraskustes.
• Kaitseekraanid ja eritooted. Volframit kasutatakse seal, kus kiirguse varjestamiseks või plii asendamiseks kompaktsemas detailis on vaja tihedat materjali.
• Metallurgia. Volfram kuulub mõne tööriista-, kiirlõike- ja kuumuskindla terase koostisse, suurendades kulumis- ja kuumuskindlust.

Volframisulamite ja -karbiidi kasutamine

Volframi kõige nähtavam kasutusala on seotud volframkarbiidiga. Seda kasutatakse kõvasulamites, kus karbiidiosakesed ühendatakse metallilise, kõige sagedamini koobalti- või niklipõhise sideainega. Sellised materjalid taluvad tugevat kulumist ja säilitavad lõikeserva tavaterasest paremini.

Rasked volframisulamid valmistatakse volframist koos nikli, raua, vase või muude komponentidega. Need valitakse siis, kui väikeses mahus on vaja suurt massi: vastukaaludesse, tasakaalustitesse, varjestusse, mõõteriistade ja tööstusseadmete eridetailidesse.

Volframit kasutatakse ka terase legeeriva elemendina. See soodustab kõvade karbiidide moodustumist, suurendab kulumiskindlust ning aitab tööriistaterasel kuumutamisel tööomadusi säilitada. Terastest loe lähemalt artiklist terase kasutusalade kohta.

Millal on volframi kasutamine eriti põhjendatud?

Volfram on kallis ja raskesti töödeldav materjal, mistõttu kasutatakse seda sihipäraselt. See on põhjendatud detailides, kus on tähtsad kuumuskindlus, suur tihedus, kõvadus, kulumiskindlus või töö rasketes tingimustes. Tavalistes konstruktsioonides on enamasti soodsam kasutada terast, alumiiniumi või muud kättesaadavamat materjali.

Arvutusandmeid vaata ka artiklist volframi massi ja tiheduse kohta.