שימושים בטונגסטן: היכן משתמשים במתכת ובסגסוגותיה

טונגסטן מוערך בזכות טמפרטורת התכה גבוהה מאוד, צפיפות רבה, קשיות ויכולת לשמור על חוזק בחימום. לכן אין משתמשים בו כמתכת מבנית נפוצה, אלא במקומות שבהם פלדה רגילה, מתכות אל־ברזליות או פלסטיק נשחקים במהירות, מתחממים יתר על המידה או מאבדים את צורתם.

התכונות הפיזיקליות והכימיות של טונגסטן

טונגסטן טהור הוא מתכת אפורה וקשת התכה. הוא צפוף, קשה ומתפקד היטב בטמפרטורות גבוהות, אך עלול להיות שביר וקשה לעיבוד. בפועל משתמשים לא רק בטונגסטן מתכתי אלא גם בקרביד שלו, בסגסוגות כבדות ובפלדות מסגסגות.

התכונות המרכזיות שבגללן בוחרים בטונגסטן הן:

• עמידות גבוהה מאוד בחום ובהתרככות בזמן חימום;
• צפיפות גבוהה, שימושית למשקולות נגד, לאיזון ולמיגון;
• קשיות גבוהה של טונגסטן קרביד;
• עמידות בשחיקה בכלי חיתוך, קידוח והטבעה;
• אפשרות לסגסג פלדה ולקבל חומרים לעבודה תחת עומס.

שימוש בטונגסטן בתעשייה

• עיבוד מתכת וכלים. טונגסטן קרביד משמש בכלי חריטה, מקדחים, כרסומים, מבלטים, חומרי ליטוש וכלי קידוח. זהו אחד מתחומי השימוש החשובים ביותר בטונגסטן.
• ציוד כרייה ובנייה. מתק״ש המבוסס על טונגסטן קרביד משמש במקדחי כתר, בשיניים, בתוספים נשחקים ובחלקים העובדים עם אבן, עפרה, בטון וקרקע.
• חשמל ואלקטרוניקה. טונגסטן משמש לחוטי להט, לאלקטרודות, לקתודות, למגעים, לגופי חימום ולחלקים בציוד ואקום.
• ריתוך ותהליכים בטמפרטורה גבוהה. אלקטרודות טונגסטן משמשות בריתוך קשת בארגון, וחלקים עמידי חום מטונגסטן ומסגסוגותיו משמשים בתנורים, בנחירים ובמכלולים הפועלים בטמפרטורות גבוהות.
• תעופה, תחבורה ואיזון. בשל צפיפותו הגבוהה משמשות סגסוגות טונגסטן כבדות למשקולות נגד, למאזנים, למשקולות אינרציה ולמשקולות קומפקטיות.
• מיגון ומוצרים מיוחדים. טונגסטן משמש כאשר נדרש חומר צפוף למיגון קרינה או להחלפת עופרת בחלקים קומפקטיים יותר.
• מטלורגיה. טונגסטן נכלל בהרכבן של פלדות מסוימות לכלים, פלדות מהירות ופלדות עמידות בחום, ומגדיל את עמידותן בשחיקה ובחימום.

שימוש בסגסוגות טונגסטן ובקרביד

החלק הבולט ביותר בשימוש בטונגסטן קשור לטונגסטן קרביד. הוא משמש במתק״ש שבו חלקיקי הקרביד מחוברים בחומר מקשר מתכתי, בדרך כלל קובלט או ניקל. חומרים כאלה עומדים בשחיקה חזקה ושומרים על שפת החיתוך טוב יותר מפלדות רגילות.

סגסוגות טונגסטן כבדות מיוצרות על בסיס טונגסטן עם ניקל, ברזל, נחושת או רכיבים אחרים. בוחרים בהן כאשר נדרשת מסה גדולה בנפח קטן: למשקולות נגד, למאזנים, למיגון, לחלקים מיוחדים במכשירים ובציוד תעשייתי.

טונגסטן משמש גם יסוד מסגסג בפלדות. הוא מעודד היווצרות קרבידים קשים, מגדיל עמידות בשחיקה ומסייע לפלדת כלים לשמור על תכונותיה בחימום. מידע נוסף על פלדות נמצא במאמר על שימושים בפלדה.

מתי השימוש בטונגסטן מוצדק במיוחד

טונגסטן הוא חומר יקר וקשה לעיבוד, ולכן משתמשים בו באופן ממוקד. הוא מוצדק בחלקים הדורשים עמידות בחום, צפיפות גבוהה, קשיות, עמידות בשחיקה או פעולה בתנאים קשים. במבנים רגילים משתלם בדרך כלל להשתמש בפלדה, באלומיניום או בחומרים זמינים יותר.

לנתוני חישוב ראו גם את המאמר על משקל וצפיפות טונגסטן.