Applicazioni del tungsteno: dove si usano metallo e leghe

Il tungsteno è apprezzato per il punto di fusione molto alto, l'elevata densità, la durezza e la capacità di mantenere resistenza a temperature elevate. Non viene scelto di solito come metallo strutturale comune, ma dove acciaio, metalli non ferrosi o plastiche si consumerebbero, si surriscalderebbero o perderebbero forma troppo rapidamente.

Proprietà fisico-chimiche del tungsteno

Il tungsteno puro è un metallo refrattario grigio. È denso, duro e adatto al lavoro ad alta temperatura, ma può essere fragile e difficile da lavorare. Nella pratica si utilizzano non solo il tungsteno metallico, ma anche il carburo di tungsteno, le leghe pesanti di tungsteno e gli acciai legati.

I principali motivi per scegliere il tungsteno sono:

• altissima resistenza al calore e al rammollimento durante il riscaldamento;
• elevata densità, utile per contrappesi, parti di equilibratura e schermature;
• alta durezza del carburo di tungsteno;
• resistenza all'usura in utensili da taglio, perforazione e formatura;
• possibilità di legare l'acciaio per componenti molto sollecitati.

Applicazioni del tungsteno nell’industria

• Lavorazioni meccaniche e utensili. Il carburo di tungsteno è usato in inserti da taglio, punte, frese, matrici, abrasivi e utensili di perforazione. È una delle applicazioni più importanti del tungsteno.
• Miniere e macchine da costruzione. I metalli duri a base di carburo di tungsteno sono usati in corone di perforazione, denti, inserti antiusura e parti che lavorano contro roccia, minerale, calcestruzzo e terreno.
• Elettrotecnica ed elettronica. Il tungsteno è usato per filamenti, elettrodi, catodi, contatti, elementi riscaldanti e parti per apparecchiature a vuoto.
• Saldatura e processi ad alta temperatura. Gli elettrodi di tungsteno sono usati nella saldatura TIG, mentre tungsteno e sue leghe sono impiegati in parti di forni, ugelli e gruppi esposti ad alte temperature.
• Aeronautica, trasporti ed equilibratura. Grazie all'elevata densità, le leghe pesanti di tungsteno si usano per contrappesi, parti di equilibratura, masse inerziali e zavorre compatte.
• Schermature e prodotti speciali. Il tungsteno si usa quando serve un materiale denso per schermature dalle radiazioni o come sostituto più compatto del piombo in componenti speciali.
• Metallurgia. Il tungsteno entra in alcuni acciai per utensili, acciai rapidi e acciai resistenti al calore, migliorando resistenza all'usura e durezza a caldo.

Applicazioni delle leghe di tungsteno e del carburo

La parte più importante delle applicazioni del tungsteno è legata al carburo di tungsteno. Si usa nei carburi cementati, dove le particelle di carburo sono unite da un legante metallico, spesso cobalto o nichel. Questi materiali resistono all'abrasione e mantengono il tagliente meglio degli acciai comuni.

Le leghe pesanti di tungsteno sono prodotte con nichel, ferro, rame o altri componenti. Vengono scelte quando serve molta massa in poco volume: contrappesi, parti di equilibratura, schermature, componenti di strumenti e parti industriali.

Il tungsteno è usato anche come elemento di lega nell'acciaio. Favorisce la formazione di carburi duri, migliora la resistenza all'usura e aiuta gli acciai per utensili a conservare le proprietà durante il riscaldamento. Per un tema vicino si può leggere l'articolo sulle applicazioni dell'acciaio.

Quando l’uso del tungsteno è particolarmente giustificato

Il tungsteno è costoso e difficile da lavorare, quindi viene impiegato in modo selettivo. È giustificato nei componenti in cui sono decisive resistenza al calore, alta densità, durezza, resistenza all'usura o condizioni operative gravose. Per strutture comuni sono spesso più pratici acciaio, alluminio o altri materiali più accessibili.

Per i dati di calcolo, vedere anche l'articolo su peso e densità del tungsteno.