टंगस्टन के उपयोग: धातु और उसकी मिश्रधातुएँ कहाँ काम आती हैं

टंगस्टन को उसके अत्यंत ऊँचे गलनांक, अधिक घनत्व, कठोरता और गर्म करने पर मजबूती बनाए रखने की क्षमता के लिए महत्व दिया जाता है। इसलिए इसका उपयोग बड़े पैमाने की संरचनात्मक धातु के रूप में नहीं, बल्कि वहाँ होता है जहाँ साधारण स्टील, अलौह धातुएँ या प्लास्टिक जल्दी घिसते, अधिक गर्म होते या अपना आकार खो देते हैं।

टंगस्टन के भौतिक और रासायनिक गुण

शुद्ध टंगस्टन धूसर रंग की उच्च गलनांक वाली धातु है। यह घना और कठोर होता है तथा ऊँचे तापमान पर अच्छा काम करता है, लेकिन भंगुर हो सकता है और इसकी मशीनिंग कठिन होती है। व्यवहार में केवल धात्विक टंगस्टन ही नहीं, बल्कि उसके कार्बाइड, भारी मिश्रधातु और मिश्रधातु स्टील अधिक इस्तेमाल किए जाते हैं।

टंगस्टन को चुनने के प्रमुख कारण हैं:

अत्यंत अधिक तापरोध और गर्म करने पर नरम पड़ने के प्रति प्रतिरोध;
अधिक घनत्व, जो प्रतितोलक, संतुलन भार और सुरक्षा परिरक्षण के लिए उपयोगी है;
टंगस्टन कार्बाइड की बहुत अधिक कठोरता;
काटने, ड्रिलिंग और डाई औजारों में घिसाव प्रतिरोध;
स्टील में मिश्रधातु तत्व के रूप में मिलाकर भार के अंतर्गत काम करने वाली सामग्री बनाने की क्षमता।

उद्योग में टंगस्टन के उपयोग

धातु मशीनिंग और औजार। टंगस्टन कार्बाइड का उपयोग कटिंग टूल, ड्रिल बिट, मिलिंग कटर, डाई, अपघर्षक और ड्रिलिंग औजारों में होता है। यह टंगस्टन के सबसे महत्वपूर्ण उपयोग क्षेत्रों में से एक है।
खनन और निर्माण मशीनरी। टंगस्टन कार्बाइड आधारित हार्ड मेटल का उपयोग ड्रिल बिट, दाँत, घिसने वाले इंसर्ट और पत्थर, अयस्क, कंक्रीट तथा मिट्टी के संपर्क में काम करने वाले पुर्जों में होता है।
विद्युत प्रौद्योगिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स। टंगस्टन का उपयोग फिलामेंट, इलेक्ट्रोड, कैथोड, संपर्क, हीटिंग एलिमेंट और निर्वात उपकरणों के पुर्जों में किया जाता है।
वेल्डिंग और उच्च तापमान प्रक्रियाएँ। टंगस्टन इलेक्ट्रोड आर्गन आर्क वेल्डिंग में लगाए जाते हैं, जबकि टंगस्टन और उसकी मिश्रधातुओं से बने तापरोधी पुर्जे भट्ठियों, नोजल और ऊँचे तापमान पर काम करने वाली असेंबली में उपयोग होते हैं।
विमानन, परिवहन और संतुलन। अधिक घनत्व के कारण टंगस्टन की भारी मिश्रधातुओं का उपयोग प्रतितोलक, संतुलन भार, जड़त्वीय भार और कम आयतन वाले वजन में किया जाता है।
सुरक्षा परिरक्षण और विशेष उत्पाद। टंगस्टन वहाँ काम आता है जहाँ विकिरण परिरक्षण के लिए घनी सामग्री या अधिक सघन पुर्जों में सीसे का विकल्प चाहिए।
धातुकर्म। टंगस्टन कुछ औजार, हाई-स्पीड और तापरोधी स्टील में शामिल होता है तथा घिसाव और गर्मी के प्रति उनका प्रतिरोध बढ़ाता है।

टंगस्टन मिश्रधातु और कार्बाइड के उपयोग

टंगस्टन के उपयोग का सबसे प्रमुख हिस्सा टंगस्टन कार्बाइड से जुड़ा है। इसे हार्ड मेटल में उपयोग किया जाता है, जहाँ कार्बाइड के कण एक धात्विक बाइंडर—प्रायः कोबाल्ट या निकेल—से जुड़े होते हैं। ऐसी सामग्री तीव्र अपघर्षण सहती है और साधारण स्टील की तुलना में काटने की धार अधिक समय तक बनाए रखती है।

भारी टंगस्टन मिश्रधातुएँ टंगस्टन में निकेल, लोहा, तांबा या अन्य घटक मिलाकर बनाई जाती हैं। कम आयतन में अधिक द्रव्यमान चाहिए तो इन्हें प्रतितोलक, संतुलन भार, परिरक्षण, उपकरणों के विशेष पुर्जों और औद्योगिक मशीनरी के लिए चुना जाता है।

टंगस्टन का उपयोग स्टील में मिश्रधातु तत्व के रूप में भी होता है। यह कठोर कार्बाइड बनाने में मदद करता है, घिसाव प्रतिरोध बढ़ाता है और औजार स्टील को गर्म होने पर भी कार्य गुण बनाए रखने में सहायता देता है। स्टील की विस्तृत जानकारी स्टील के उपयोग पर लेख में पढ़ी जा सकती है।

टंगस्टन का उपयोग विशेष रूप से कब उचित है

टंगस्टन महँगा और मशीनिंग में कठिन पदार्थ है, इसलिए इसका उपयोग चुनिंदा जगहों पर किया जाता है। यह उन पुर्जों के लिए उचित है जहाँ तापरोध, अधिक घनत्व, कठोरता, घिसाव प्रतिरोध या कठिन परिस्थितियों में काम करने की क्षमता महत्वपूर्ण हो। सामान्य संरचनाओं के लिए स्टील, ऐलुमिनियम या अन्य अधिक किफायती सामग्री प्रायः बेहतर रहती हैं।

गणना संबंधी आँकड़ों के लिए टंगस्टन के वजन और घनत्व पर लेख भी देखें।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

टंगस्टन का सबसे अधिक उपयोग कहाँ होता है?

टंगस्टन के उपयोग का बड़ा हिस्सा काटने, ड्रिलिंग और घिसाव-रोधी औजारों में टंगस्टन कार्बाइड से जुड़ा है। टंगस्टन का उपयोग इलेक्ट्रोड, हीटिंग एलिमेंट, भारी मिश्रधातु, प्रतितोलक, परिरक्षण और मिश्रधातु स्टील में भी होता है।

टंगस्टन कार्बाइड धात्विक टंगस्टन से कैसे अलग है?

टंगस्टन कार्बाइड अत्यंत कठोर रासायनिक यौगिक है, जिसे सामान्यतः बाइंडर वाली हार्ड मेटल मिश्रधातुओं में उपयोग किया जाता है। धात्विक टंगस्टन अपने ऊँचे गलनांक, घनत्व और गर्मी में कार्यक्षमता के लिए जाना जाता है, लेकिन उसका प्रसंस्करण अधिक कठिन है।

टंगस्टन को सामान्य संरचनात्मक धातु की तरह क्यों नहीं उपयोग किया जाता?

टंगस्टन महँगा, घना और मशीनिंग में कठिन है तथा शुद्ध रूप में भंगुर हो सकता है। इसलिए इसका सीमित उपयोग वहीं होता है जहाँ तापरोध, अधिक घनत्व, घिसाव प्रतिरोध या विशेष विद्युत गुण चाहिए।