5 interessante feiten over wolfraam

Hoe wolfraam uniek is, van zijn naam tot zijn smeltpunt

Met de lange geschiedenis van Metal Cutting in het leveren van puur wolfraam en het vervaardigen van metalen onderdelen van dit opmerkelijke materiaal, hebben we een speciale waardering ontwikkeld voor het element, zijn eigenschappen en wat het kan doen.

Dus voor de lol dachten we dat we eens zouden kijken naar enkele van de interessantere - en soms merkwaardige - feiten over wolfraam.

1. Wat zit er in een naam?

De afleiding van de naam "wolfraam" - en het verhaal waarom het symbool van het element op het periodiek systeem W is - is een internationale puzzel. Het element zelf werd in 1783 ontdekt door twee Spaanse chemici, de broers Juan José en Fausto Elhuyar, in monsters van een mineraal genaamd wolframiet.

Tegenwoordig wordt wolfraam in veel landen over de hele wereld aangeduid met de Germaanse naam 'wolfram', naar het mineraal wolframiet. Het is dus gemakkelijk te zien waar het scheikundige symbool W vandaan komt, maar als je net als wij bent, vraag je je misschien af ​​waarom het element niet 'Faustonite' heette of dat er een Spaans woord voor wolframiet is.

De naam wolfraam is echter wat tegenwoordig in de VS en in het Engels, Frans en verschillende andere talen wordt gebruikt. Deze term is afgeleid van de Zweedse woorden tung en sten , wat 'zware steen' betekent, en is de oude Zweedse naam voor het mineraal scheeliet, een andere bron van wolfraamerts.

Maar ironisch genoeg, wolfraam wordt NIET gebruikt als de naam van het element in Zweden of de andere Scandinavische landen. Daar gebruiken ze, evenals in de meeste Germaanse en Slavische talen, de naam wolfram of volfram.

Tungsten/Wolfram/Volfram wordt nog steeds voornamelijk gewonnen uit wolframiet en scheeliet. Van alle metalen in zuivere vorm heeft wolfraam:

• Het hoogste smeltpunt (6192°F of 3422°C)
• Laagste dampdruk (bij temperaturen boven 3000°F of 1650°C)
• De hoogste treksterkte

Dus of je het nu wolfraam noemt of een andere naam, deze reeks eigenschappen betekent dat wolfraam wordt gebruikt in veel industrieën en producten over de hele wereld, van snijgereedschappen met hoge snelheid en straalturbinemotoren tot munitie, verlichting en zelfs visgewichten.

2. De diameter van de wolfraamdraad wordt uitgedrukt in milligram.

Je zou kunnen horen dat mensen de wolfraamdiameter beschrijven als 14,7 mg, 3,05 mg, 246,7 mg, enzovoort.

Dat komt omdat vroeger, bij gebrek aan gereedschap voor het nauwkeurig meten van zeer dunne draden - laten we zeggen, van .001 "tot .020" in diameter - de afspraak was om 200 mm (ongeveer 8") wolfraamdraad te nemen, te wegen en plug het gewicht in een wiskundige formule om de diameter te bepalen.

Om de diameter (D) van wolfraamdraad te berekenen op basis van het gewicht per lengte-eenheid, is de formule:

D =0,71746 x vierkantswortel (mg gewicht/200 mm lengte)

De standaard diametertolerantie is ± 3% van de gewichtsmeting, hoewel nauwere toleranties beschikbaar zijn, afhankelijk van de toepassing van het draadproduct. Deze methode gaat er ook van uit dat de draad een constante diameter heeft, zonder significante variatie, insnoering of andere conische effecten waar dan ook op de diameter.

3. De meeste wolfraamdraad is gedoteerd - of je het nu zo nodig hebt of niet!

Nogmaals, de praktijk gaat terug naar de oude tijd - met name een tijd waarin het belangrijkste doel van wolfraamdraad was in filamenten voor gloeilampen. Het probleem was dat gloeilampen witgloeiende temperaturen afstoten die ervoor zorgden dat vroege filamenten doorbuigen, wat leidde tot lampstoring.

Door middel van experimenten evolueerde het idee om aluminiumoxide, silicium en kalium toe te voegen om de mechanische eigenschappen van de wolfraamdraad te veranderen. De doteermiddelen werden toegevoegd in de poedermengfase.

Interessant is dat tijdens het heet smeden en heet trekken van de wolfraamdraad, het aluminiumoxide en silicium uit gas zouden ontsnappen en het kalium zou blijven. Dit element gaf de draad niet-doorzakkende eigenschappen bij hete temperaturen.

Het toevoegen van deze doteermiddelen in de poedermengfase van de productie van wolfraamdraad dateert uit de tijd dat er geen andere significante toepassingen voor de draad waren naast gloeilampenfilamenten. Hoewel er tegenwoordig veel andere toepassingen van wolfraamdraad zijn - en terwijl gloeilampen tot het verleden behoren - gaat het gebruik van doteerstoffen bij de productie van wolfraamdraad door.

Metal Cutting biedt echter ook 99,999% pure, ongedoteerde wolfraamdraad, voor het geval je dat wilt!

4. Wolfraam en wolfraamcarbide zijn NIET uitwisselbaar.

Wolfraamcarbide staat bekend om zijn slijtvastheid; in feite kan het alleen worden geslepen met diamantgereedschap. Maar hoewel wolfraamcarbide veel wolfraam bevat, maakt de gebruikelijke praktijk van het toevoegen van kobalt als bindmiddel het een gecementeerd carbide en geeft het eigenschappen van wolfraamcarbide die heel anders zijn dan die van puur wolfraam.

(Er zijn bindmiddelloze carbiden, met hun chemische resistentievoordelen, maar dat is een onderwerp voor een andere blog.)

Zuiver wolfraam heeft veel eigenschappen die het nuttig maken; het is echter ook bekend dat het notoir moeilijk te bewerken is. Probeer diamantgereedschappen te gebruiken, en puur wolfraam laadt het diamantwiel gewoon op, of "kauwt het op".

Metal Cutting is gespecialiseerd in methoden die zeer effectief zijn voor het snijden van puur wolfraam, maar interessant genoeg zijn diezelfde methoden niet nuttig bij het snijden van wolfraamcarbide. Een klant kan ons bijvoorbeeld vertellen dat ze een wolfraambuis hebben of willen hebben, maar bij nader onderzoek kunnen we ontdekken dat ze wolfraamcarbide in de vorm van een buis hebben of nodig hebben.

Zuiver wolfraam kan eenvoudigweg niet in een buis worden gemaakt, afgezien van de uiteindelijke afmetingen van het boren van het kanon - en dat veronderstelt dat het onderdeel een gunstige lengte tot ID-verhouding heeft. Het gaat er ook van uit dat de klant veel geld heeft en niet veel van deze zorgvuldig geproduceerde onderdelen wil.

Wolfraamcarbide daarentegen kan worden geperst en gesinterd tot buisvormige vormen, maar ook dat is geen goedkoop of hoogvolumeproces. En in tegenstelling tot andere metalen kunnen noch wolfraam noch wolfraamcarbide in buizen worden getrokken.

5. Het hoge smeltpunt van wolfraam maakt het een uitdaging om vloeibaar wolfraam te krijgen.

Mensen vragen soms of je vloeibaar wolfraam mag hebben, en het antwoord is... nou, het is ingewikkeld. Met het hoogste smeltpunt van alle bekende metalen, bij 6192 ° F, zou wolfraam natuurlijk erg moeilijk te smelten zijn.

In theorie kan alles smelten als je genoeg warmte toepast. Voor commerciële doeleinden maakt het hoge wolfraamsmeltpunt echter vloeibaar wolfraam een ​​vrijwel onmogelijke propositie.

Het probleem is eenvoudig:welk type container zou een grote hoeveelheid vloeibaar wolfraam bevatten? Praktisch gezien zou alles wat je zou proberen te gebruiken, worden gesmolten door de hoge temperatuur van het wolfraam.

Daarom wordt wolfraam vervaardigd in een niet-vloeibare toestand, met behulp van poedermetallurgie. Commercieel gezien worden wolfraamproducten - van puur wolfraam tot de weinige legeringen die mogelijk zijn, zoals zware legeringen, koperwolfraam en zilverwolfraam - gemaakt door middel van persen en sinteren tot een bijna netvorm.

Voor bewerkte producten wordt het persen en sinteren gevolgd door smeden en herhaald trekken en gloeien. Dit zorgt voor de karakteristieke langwerpige korrelstructuur die wordt overgedragen naar het eindproduct, of het nu een grote staaf of een zeer dunne draad is.

Het enige bekende element met een hoger smeltpunt dan wolfraam is koolstof, bij 6422 ° F (3550 ° C). Zelfs koolstof kan echter niet worden gebruikt om vloeibaar wolfraam vast te houden, omdat de twee bij hoge temperaturen zullen reageren om wolfraamcarbide te vormen.

Experimenteel is vloeibaar wolfraam geproduceerd met behulp van supergeleidende koperen kroezen waarin de warmte van het oppervlak van de kroes wordt weggetrokken zodat deze intact blijft. Maar nogmaals, dit is onpraktisch voor commerciële volumes.

Dat betekent dat elk wolfraamproduct dat ooit is geproduceerd, nooit in vloeibare toestand is geweest. Metallurgisch is dat van cruciaal belang voor alles wat daarna komt.

Hoe tellen feiten 1-5 op?

Met al zijn unieke en interessante eigenschappen is wolfraam een ​​van de meest gebruikte vuurvaste metalen. (En nee, het is geen zeldzaam aarde-element, ook al is wolfraam om politieke redenen gegroepeerd met die elementen die de krantenkoppen halen - maar dat is een onderwerp voor een andere keer.)

Als bedrijf dat sinds 1967 gespecialiseerde producten van wolfraamdraad en -staaf levert — en als exclusieve Noord-Amerikaanse distributeur voor Nippon Tungsten Co., Ltd. — kan Metal Cutting Corporation u helpen de mysteries van wolfraam voor uw toepassingen te ontrafelen.

Bel ons gewoon. Of download onze gratis gids voor eigenschappen en toepassingen van wolfraamdraad voor tips over wolfraamdraad of andere behoeften op het gebied van precisiemetaalfabricage.