تنگستن

تنگستن کاربرد زیادی در تولید فولادهای ابزار داشته و اخیراً در تولید فولادهای پرآلیاژی مقاوم در برابر حرارت نیز استفاده می شوند. تنگستن بسیار سنگین بوده و وزن اتمی آن ۱۸۴ و نقطه ذوب ۳۴۱۰ درجه سانتیگراد دارد. ساختار کریستالی آن bcc است و در فولاد فریت زا و کاربید زای بسیار قوی است. سختی پذیری را افزایش می دهد و کاربیدهای مقاوم در برابر سایش ایجاد کرده و بالاخص از افت سختی در دماهای بالا که امری رایج در نوک ابزار است جلوگیری می کند. در الکترودهای جوشکاری نیز تنگستن اضافه می شود تا سطح مقاوم در برابر سایش ایجاد نماید.

تنگستن و کاربردهایش

انواع فلزات و کاربرد آنها

مقادیر کمی از تنگستن سختی پذیری آستنیت را شدیداً افزایش داده و از طریق تشکیل محلول جامد فریت را تا حد متوسطی افزایش می دهد.

 

تمایل این فلز به ترکیب با کربن بسیار زیاد بوده و کاربید آن خیلی سخت و مقاوم به سایش است. فولادهای تنگستن دار با سختی ثانویه در برابر تمپر مقاوم بوده و از این رو مقاومت به سایشی را ارتقاء داده و در دماهای بالا دارای استحکام زیادی خواهند بود.

 

در فولادها، تنگستن کاربیدهای کمپلکس Fe4W3C یا Fe4W2C تشکیل می دهد و در برخی مواقع، این کاربیدها به کاربیدهای ساده WC تجزیه می شوند. انحلال کاربیدهای تنگستن در آستنیت بسیار مشکل بوده و برای رسیدن به تعادل در فولادهای تنگستن به زمان آستنیته کردن بیشتری نیاز است. این انحلال کم کاربیدها مربوط به اندازه دانه کوچک فولادهای تنگستن دار بوده که متاثر از اثر محدود کنندگی رشد دانه توسط کاربیدهای حل نشده است.

 

این فلز همانند فریت زاهای دیگر، دمای یوتکتوئید را افزایش داده و درصد کربن یوتکتوئید را می کاهد و در نتیجه مقدار کاربید آزاد فولاد را در همان درصد کربن مشابه افزایش می دهد. این افزایش درصد کاربید آزاد سبب افزایش مقاومت سایش فولادهای تنگستن دار می شود.

 

تنگستن سختی و استحکام کششی فولادهای کربنی ساده و پر کربن را افزایش می دهد ولی به ندرت به تنهایی در فولادها استفاده می شوند چرا که می توان از عناصر آلیاژی ارزان دیگر برای رسیدن به خواص مورد نظر استفاده کرد.

 

در دماهای کوئنچ کم که اندازه دانه کم بدست می آید، فولادهای تنگستن در مقایسه با فولادهای کربنی ساده از سختی پذیری کمی با درصد کربن مشابه برخوردار خواهند بود ولی با افزایش درصد زمان و دمای آستنیته کردن بدلیل انحلال زیاد کاربیدها، سختی پذیری آنها در مقایسه با فولادهای ساده کربنی افزایش می یابد.

 

در تولید فولادهای ابزار بالاخص فولادهای ابزار تندبر، یکی از عناصر اصلی تنگستن است. در فولادهای تندبر زمینه ای ایجاد می کند که در حین تمپر نرم نمی شود و کاربیدها بسیار سخت و مقاوم به سایش می باشند. این مقاومت به تمپر زمینه سبب شده که استحکام در دمای بالا و چقرمگی در سختی معین خوبی داشته باشد. این فاکتور مهمی است چرا که توانایی برش و تغییر شکل ابزار تندبر و قالب کار گرم بستگی به سختی و استحکام در دمای کاری سطوح دارد.

 

تنش های داخلی که در حین کوئنچ فولادهای تنگستن دار ایجاد می شود، در دماهای بالا آزاد می شوند. این نوع آزاد شدن تنش بدون کاهش سختی بوده بنابراین قطعه می تواند تنش های کاری را تحمل کند. در بیشتر عملیات های برش کاری از فولادهای تندبر استفاده می شود. یکی از این فولادها دارای ترکیب W ۱۸% ,۴%Cr ,۱% V,۰.۷% C می باشد. افزایش درصد بیشتر از این مقدار سبب زیاد شدن مقاومت سایشی شده ولی چقرمگی را می کاهد. در درصدهای کمتر از ۱۸%، مقاومت سایشی کاهش یافته و حساسیت به رشد دانه در دماهای کوئنچ بالا را می افزاید.

 

خواص برشکاری خوب با افزایش همزمان درصد کربن و وانادیم این نوع فولادها بدست می آید. به عنوان مثال فولاد با C %۱.۲ ,%۱۴ W ,%۴ Cr ,%۴.۵ V بهتر از فولاد ۱۸-۴-۱ برای مته ها می باشد.

 

در برخی از فولادهای تندبر می توان بجای دو قسمت تنگستن از یک قسمت مولیبدن استفاده کرد. با این حال خواص برشکاری این فولاد کاهش می یابد. فولاد ۶%W %۶ ،Mo در مقایسه با فولادهای معمولی براحتی دکربوریزه می شود. فولاد جایگزین دیگر W %۶ ,%۵ Mo,%۴ Cr,%۲ V  بوده که برای بهینه کردن خواص برش این فولاد، درصد کربن را زیاد کرده اند. ترکیب این فولاد C %۱.۲ ,%۶ W ,%۴ Cr ,%۴.۵ Mo ,%۴ V است.

 

نوع دیگر از فولاد ابزار تنگستن که در قالبهای گرم کار استفاده می شود، W %۱۰ ,%۳ Cr ,%۰.۳۰ V,%۰.۳۰ C است. تنگستن موجود در ترکیب فولاد، مقاومت به تمپر را افزوده و حتی در دماهای بالاتر از دمای تمپر معمول، افت سختی قابل ملاحظه نخواهد بود.

 

با اضافه کردن ۵% کبالت به فولاد تنگستن، فولاد بسیار تندبر بدست می آید که باز می توان از دماهای آبکاری بالا استفاده کرد. در نتیجه کاربیدهای تنگستن زیادی حل شده و سختی پذیری بالایی حاصل می شود.

 

فولاد ابزار حاوی W %۵ ،%۱.۳ C بسیار سخت بوده و تیزی لبه برش را حفظ می کند. این فولاد در ابزار برش، برشکاری مواد سخت و برای قالبهای کشش استفاده می شود.

 

جنس فولاد اسکنه از فولاد با ۱.۰-۲.۵% W می باشد که اندازه دانه را اصلاح کرده و مقاومت سایش را بهبود می بخشد.

 

چگالی فولادهای کربنی با افزودن این فلز زیاد شده و فولادهای تنگستن پایداری مغناطیسی بیشتری از خود در مقایسه با فولادهای کربنی ساده نشان می دهند. فولاد پر کربن با تنگستن ۶% در شرایط سخت شده در مغناطیس های دایمی استفاده می شود. تنگستن بدلیل نگهداری آستنیت در حین کوئنچ، باعث تشکیل ذرات مغناطیس با توزیع بحرانی می شود. نوعی از این فولاد مغناطیس تنگستن دار ترکیب W% ۶ ,%۰.۶ Cr ,%۰.۷ C دارد.

 

این فلز در صنایع مواد سخت بصورت کاربید تنگستن استفاده می شود که یکی از اجزای اصلی در ابزارهای برش کاربیدی سینتر شده است. بدلیل تولید سخت این کاربیدها، کاربیدهای سینتر شده بندرت در مقاطع بزرگتر از ۲ اینچ مربع تولید می شوند. تیغه های کاربیدی یا بطور مکانیکی یا با لحیم کاری به فولاد ابزار کربنی متوسط یا چدنی متصل شده و ابزار برش را تشکیل می دهند. تیغه های کاربید تنگستن در ابزار های برش دستگاه تراش، مته ها و برقوها بکار می روند. هم چنین در کشش سیم از قالبهای کاربید تنگستن بسیار سخت استفاده می شود.

 

اگر به ترکیب فولاد زنگ نزن ۱۸/۸، اضافه شود به علت ماهیت کاربیدزایی قوی آن، می تواند از خوردگی بین دانه ای یا فاسد شدن جوش جلوگیری کند. این فلز به فولادهای مقاوم به حرارت و نیکل-کروم اضافه می شود تا استحکام در دماهای بالا را افزایش دهد. یکی از این فولادها شامل Cr %۲۳ ،%۱۲ Ni ،%۳ W است.

 

این فلز بندرت به چدن اضافه می شود با این وجود معمولاً درصدی در قراضه هایی از جنس فولادهای تند بر در ترکیب دیده می شود.

 

برای مشاهده ی آگهی های خرید و فروش تنگستن کلیک کنید

start campaign

کسب‌و‌کار خود را در فضای آنلاین گسترش دهید.

آهن 20 سامانه ثبت آگهی رایگان

بیشتر بدانید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *