Основні властивості вольфрамового сплаву

Вольфрамовий сплав є різновидом сплаву з перехідним металом вольфрамом (W) як твердою фазою та нікелем (Ni), залізом (Fe), міддю (Cu) та іншими металевими елементами як фазою зв’язку. Він має відмінні термодинамічні, хімічні та електричні властивості і широко використовується в національній обороні, військовій, аерокосмічній, авіаційній, автомобільній, медичній, побутовій електроніці та інших галузях. Основні властивості вольфрамових сплавів в основному представлені нижче.

1. Висока щільність
Щільність – це маса одиниці об’єму речовини та характеристика речовини. Це пов’язано лише з видом речовини і не має нічого спільного з її масою та об’ємом. Щільність вольфрамового сплаву зазвичай становить 16,5~19,0 г/см3, що більш ніж у два рази перевищує щільність сталі. Як правило, чим вищий вміст вольфраму або менший вміст сполучного металу, тим вища щільність вольфрамового сплаву; Навпаки, щільність сплаву менша. Щільність 90W7Ni3Fe становить близько 17,1 г/см3, 93W4Ni3Fe — близько 17,60 г/см3, а 97W2Ni1Fe — близько 18,50 г/см3.

2. Висока температура плавлення
Температура плавлення означає температуру, при якій речовина переходить із твердого стану в рідкий під певним тиском. Температура плавлення вольфрамового сплаву відносно висока, близько 3400 ℃. Це означає, що матеріал сплаву має гарну термостійкість і його важко розплавити.

3. Висока твердість
Твердість відноситься до здатності матеріалів протистояти деформації вдавлення, спричиненої іншими твердими предметами, і є одним із важливих показників зносостійкості матеріалу. Твердість вольфрамового сплаву зазвичай становить 24 ~ 35HRC. Як правило, чим вищий вміст вольфраму або нижчий вміст сполучного металу, тим більша твердість вольфрамового сплаву та краща зносостійкість; Навпаки, чим менша твердість сплаву, тим гірша зносостійкість. Твердість 90W7Ni3Fe становить 24-28HRC, 93W4Ni3Fe - 26-30HRC, а 97W2Ni1Fe - 28-36HRC.

4. Хороша пластичність
Пластичність відноситься до здатності матеріалів до пластичної деформації до розтріскування внаслідок напруги. Це здатність матеріалів реагувати на навантаження та постійно деформуватися. На нього впливають такі фактори, як співвідношення сировини і технологія виробництва. Як правило, чим вищий вміст вольфраму або менший вміст сполучного металу, тим менше подовження вольфрамових сплавів; Навпаки, подовження сплаву збільшується. Відносне подовження 90W7Ni3Fe становить 18-29%, 93W4Ni3Fe - 16-24%, 97W2Ni1Fe - 6-13%.

5. Висока міцність на розрив
Міцність на розтяг — це критична величина переходу від рівномірної пластичної деформації до локальної зосередженої пластичної деформації матеріалів, а також максимальна несуча здатність матеріалів в умовах статичного розтягу. Це пов'язано зі складом матеріалу, співвідношенням сировини та іншими факторами. Як правило, міцність на розрив вольфрамових сплавів зростає зі збільшенням вмісту вольфраму. Міцність на розрив 90W7Ni3Fe становить 900-1000 МПа, а 95W3Ni2Fe - 20-1100 МПа;

6. Відмінна ефективність екранування
Екранування означає здатність матеріалів блокувати випромінювання. Вольфрамовий сплав має чудові екрануючі властивості завдяки високій щільності. Щільність вольфрамового сплаву на 60% вища, ніж у свинцю (~11,34 г/см3).

Крім того, вольфрамові сплави високої щільності нетоксичні, екологічно чисті, не радіоактивні, мають низький коефіцієнт теплового розширення та хорошу провідність.