Uporaba volframa: kje se uporabljajo kovina in njene zlitine

Volfram je cenjen zaradi zelo visokega tališča, velike gostote in trdote ter sposobnosti ohranjanja trdnosti pri segrevanju. Zato se ne uporablja kot množična konstrukcijska kovina, temveč tam, kjer se običajno jeklo, barvne kovine ali plastika hitro obrabijo, pregrejejo ali izgubijo obliko.

Fizikalne in kemijske lastnosti volframa

Čisti volfram je siva, težko taljiva kovina. Je gost in trd ter dobro deluje pri visokih temperaturah, vendar je lahko krhek in težaven za obdelavo. V praksi se poleg kovinskega volframa pogosto uporabljajo njegov karbid, težke zlitine in legirana jekla.

Ključne lastnosti, zaradi katerih izbiramo volfram, so:

• zelo velika odpornost pri visokih temperaturah in proti mehčanju ob segrevanju;
• velika gostota, uporabna za protiuteži, balansirne uteži in zaščitne zaslone;
• velika trdota volframovega karbida;
• obrabna odpornost rezalnega, vrtalnega in štancarskega orodja;
• možnost legiranja jekla in izdelave materialov za delo pod obremenitvijo.

Uporaba volframa v industriji

• Obdelava kovin in orodja. Volframov karbid se uporablja v rezalnih ploščicah, svedrih, rezkarjih, matricah, abrazivnem in vrtalnem orodju. To je eno najpomembnejših področij uporabe volframa.
• Rudarska in gradbena mehanizacija. Karbidne trdine na osnovi volframovega karbida se uporabljajo v vrtalnih kronah, zobeh, obrabnih vložkih in delih, ki so v stiku s kamnom, rudo, betonom in zemljino.
• Elektrotehnika in elektronika. Volfram se uporablja za žarilne nitke, elektrode, katode, kontakte, grelne elemente in dele vakuumske tehnike.
• Varjenje in visokotemperaturni postopki. Volframove elektrode se uporabljajo pri varjenju TIG, temperaturno odporni deli iz volframa in njegovih zlitin pa v pečeh, šobah in sklopih, ki delujejo pri visoki temperaturi.
• Letalstvo, promet in uravnoteženje. Zaradi velike gostote se težke volframove zlitine uporabljajo za protiuteži, balansirne uteži, vztrajnostne mase in kompaktne obtežitve.
• Zaščitni zasloni in posebni izdelki. Volfram se uporablja tam, kjer je za zaščito pred sevanjem potreben gost material ali kjer želimo svinec nadomestiti v kompaktnejšem delu.
• Metalurgija. Volfram je sestavina nekaterih orodnih, hitroreznih in temperaturno odpornih jekel, ki jim izboljša obrabno odpornost in odpornost proti segrevanju.

Uporaba volframovih zlitin in karbida

Najpomembnejši del uporabe volframa je povezan z volframovim karbidom. Uporablja se v karbidnih trdinah, v katerih delce karbida povezuje kovinsko vezivo, najpogosteje kobaltovo ali nikljevo. Takšni materiali prenesejo močno abrazijo in rezalni rob ohranijo bolje kot običajna jekla.

Težke volframove zlitine izdelujejo na osnovi volframa z nikljem, železom, bakrom ali drugimi sestavinami. Izberejo jih, kadar je potrebna velika masa v majhni prostornini: za protiuteži, balansirne uteži, zaslone ter posebne dele instrumentov in industrijske opreme.

Volfram se uporablja tudi kot legirni element v jeklih. Spodbuja nastanek trdih karbidov, povečuje obrabno odpornost in pomaga orodnemu jeklu ohranjati uporabne lastnosti pri segrevanju. Več o jeklih lahko preberete v članku o področjih uporabe jekla.

Kdaj je uporaba volframa še posebej upravičena

Volfram je drag in težaven za obdelavo, zato se uporablja namensko. Upravičen je v delih, pri katerih so pomembni odpornost pri visokih temperaturah, velika gostota in trdota, obrabna odpornost ali delovanje v zahtevnih razmerah. Za običajne konstrukcije je praviloma gospodarnejša uporaba jekla, aluminija ali drugih dostopnejših materialov.

Če potrebujete računske podatke, si oglejte tudi članek o masi in gostoti volframa.