钨的应用:钨金属和钨合金用于哪里
钨具有极高熔点、很大密度、高硬度,并能在受热时保持强度。它不是大宗结构金属,而是用于普通钢、有色金属或塑料会迅速磨损、过热或变形的场合。
钨的物理化学性能
纯钨是一种灰色难熔金属,密度大、硬度高且高温性能良好,但可能较脆并且难以加工。实际应用除金属钨外,更多使用碳化钨、钨重合金和含钨合金钢。
选择钨的主要原因包括:
- 耐高温且受热时不易软化;
- 密度很大,适合配重、平衡件和防护屏蔽;
- 碳化钨硬度极高;
- 切削、钻探和冲压工具耐磨性良好;
- 可用于钢材合金化,获得适合承载工作的材料。
钨在工业中的应用
- 金属加工和工具。碳化钨用于车刀、钻头、铣刀、模具、磨料和钻探工具,是钨最重要的用途之一。
- 采矿和建筑机械。碳化钨硬质合金用于钻头、齿、耐磨镶块,以及接触岩石、矿石、混凝土和土壤的部件。
- 电气和电子。钨可制造灯丝、电极、阴极、触点、加热元件和真空设备零件。
- 焊接和高温工艺。钨电极用于氩弧焊,钨及其合金的耐热零件用于高温炉、喷嘴和高温机组。
- 航空、交通和平衡。钨重合金凭借高密度,可制成配重、平衡块、惯性载荷和体积紧凑的加重件。
- 防护屏蔽和特种制品。需要高密度材料屏蔽辐射或在紧凑零件中替代铅时,可采用钨材。
- 冶金。部分工具钢、高速钢和耐热钢加入钨,以提高耐磨性和高温性能。
钨合金和碳化钨的应用
钨最突出的用途与碳化钨有关。硬质合金由碳化钨颗粒和金属黏结相组成,黏结相通常是钴或镍。这种材料能承受强烈磨损,并且比普通钢更能保持切削刃。
钨重合金以钨为基础,加入镍、铁、铜等组分,适合需要以较小体积获得大质量的配重、平衡件、屏蔽件、仪器和工业设备零件。
钨还可作为钢的合金元素,促进形成硬质碳化物,提高耐磨性,并帮助工具钢在受热时保持性能。更多信息见钢的应用领域。
哪些情况下适合使用钨
钨价格较高且难以加工,因此只在确实需要耐热、高密度、高硬度、耐磨或严苛环境工作的部件中使用。普通结构通常采用钢、铝等成本更低的材料。
计算数据可参阅钨的重量和密度。
常见问题解答
钨最常用于哪些领域?
钨的一项主要用途是以碳化钨形式制造切削、钻探和耐磨工具。金属钨还用于电极、加热元件、重合金、配重、屏蔽件和合金钢。
碳化钨与金属钨有什么区别?
碳化钨是硬度很高的化合物,通常与黏结金属组成硬质合金。金属钨则以熔点高、密度大和高温性能良好而著称,但加工更加困难。
为什么钨不作为普通结构金属使用?
钨价格高、密度大、加工困难,纯钨还可能较脆,因此只用于需要耐热、高密度、耐磨或特殊电气性能的部位。