Welk metaal heeft de hoogste treksterkte?

In de metaalindustrie is treksterkte een van de belangrijkste eigenschappen waar fabrikanten en ingenieurs naar op zoek zijn bij het ontwerpen van producten voor toepassingen met hoge spanning. Hoewel veel metalen bestand zijn tegen deze toepassingen, welk metaal heeft de hoogste treksterkte? Met een ultieme treksterkte van 980 MPa heeft wolfraam de hoogste treksterkte van alle andere metalen. Het is echter belangrijk om te begrijpen hoe de treksterkte zich verhoudt tot de druksterkte om de toepassingsgebieden van wolfraam te onderscheiden.

In dit artikel vergelijken we de treksterkte en druksterkte van wolfraam en bespreken we andere metalen met hoge treksterkte-eigenschappen die kunnen worden gebruikt in plaats van wolfraam.

Tungsten's treksterkte versus druksterkte

Terwijl treksterkte verwijst naar het vermogen van een metaal om spanning of spanning te weerstaan ​​(trekkracht) voordat het breekt, verwijst druksterkte naar het vermogen van een metaal om compressie te weerstaan ​​(duwkracht). Hieronder beschrijven we de treksterkte en druksterkte van wolfraam.

De treksterkte van wolfraam begrijpen

De treksterkte (ook wel ultieme treksterkte genoemd) van een materiaal verwijst naar het vermogen om belasting of spanning te weerstaan ​​voordat het breekt of permanent faalt. In dit opzicht heeft wolfraam de hoogste treksterkte van alle natuurlijke metalen.

De belangrijkste reden voor zijn hoge treksterkte is de rangschikking van de atomen en moleculen. Er bestaat een sterke metaalbinding tussen de atomen door de 5d-elektronen. Het vereist dus een enorme hoeveelheid energie om de binding te verbreken, en als resultaat heeft wolfraam een ​​hoog smeltpunt van 6192 ° F. Daarom wordt wolfraam gebruikt in magnetrons en in traditionele gloeilampen.

Vanwege de hoge treksterkte wordt wolfraam veel gebruikt om harde metalen te produceren op basis van wolfraamcarbiden (wolfraamstaal). Het vermogen om hoge spanningen te weerstaan, maakt het een ideale legering voor de lucht- en ruimtevaart- en auto-industrie. Wolfraam komt met bewerkingsuitdagingen; met effectieve strategieën kan het echter worden gebruikt om zeer gespecialiseerde apparaten te maken, zoals ovenonderdelen voor hoge temperaturen, hoogspanningsonderbrekers en krachtige halfgeleider-gelijkrichters.

Het maakt echter niet uit welk metaal de hoogste treksterkte heeft, tenzij het even goed scoort op druksterkte voor alle soorten toepassingen met hoge sterkte.

De druksterkte van wolfraam begrijpen

In tegenstelling tot treksterkte verwijst de druksterkte van een materiaal naar het vermogen om een ​​uniaxiale drukkracht te weerstaan ​​totdat het breekt. Deze factor is zeer essentieel bij het kiezen van materialen voor ontwerpstructuren.

Hoe meer belasting een materiaal kan dragen, hoe sterker het bestand is tegen plastische vervorming. Dit vermogen van het materiaal om belasting te weerstaan, wordt uitgedrukt als de vloeigrens van een materiaal. De vloeigrens van wolfraam en zijn legeringen varieert van 300 tot 1000 MPa. Een wolfraam-koolstoflegering (wolfraamcarbide) vertoont een vloeigrens die dicht bij die van een diamant ligt. Daarom wordt wolfraamcarbide voornamelijk gebruikt voor snij- en mijnbouwgereedschappen.

Welk metaal heeft de hoogste treksterkte naast wolfraam?

Hoewel wolfraam de hoogste treksterkte heeft, kunnen ook andere metaallegeringen, die in de onderstaande tabel worden beschreven, vaak op hun plaats worden gebruikt:

Tot 1920 stond wolfraam bekend als een ideaal staallegeringselement en werd het gebruikt als gloeidraad in gloeilampen. In 1935 werden de eerste zware metaallegeringen van wolfraam geproduceerd en de volgende 40 jaar markeerden de exponentiële industriële vraag. Vandaag, ondanks de COVID-19-crisis, is de wolfraammarkt booming en zal deze naar verwachting in de toekomst exponentieel stijgen.

Vanwege de huidige verstoringen van de toeleveringsketen veroorzaakt door COVID-19, is het echter absoluut noodzakelijk om een ​​overschot aan wolfraam aan te houden of om gerecyclede materialen te vinden om de productie voort te zetten, ongeacht de marktsituatie in de toekomst.

Een betrouwbare lokale leverancier van wolfraam, legeringen voor hoge temperaturen en meer

Industrial Metal Service is gespecialiseerd in het leveren van metalen zoals wolfraam, titanium, aluminium en staal aan machinewerkplaatsen, fabrikanten en fabrikanten in de San Francisco Bay Area en het hele land. We verkopen nieuwe metalen die rechtstreeks afkomstig zijn van Amerikaanse fabrieken en we bieden ook geverifieerde metaalresten, die aanzienlijke besparingen kunnen opleveren voor degenen die krappe budgetten moeten handhaven.