Wolfram-Legierung
Wolfram und Wolframlegierungen sind schwere hochschmelzende Metalle oder Legierungen mit sehr hohem Schmelzpunkt und hoher Dichte. Reines Wolfram ist ein stahlgraues Metall, das mit Verunreinigungen spröde und nicht sehr gut bearbeitbar ist, in reiner Form jedoch sehr dehnbar und leicht zu bearbeiten ist.
Vorteile von Wolframlegierungen
Korrosionsbeständig
Wolframlegierungen sind das perfekte Metall für den Einsatz bei längerer Einwirkung korrosiver Substanzen wie Wasser, Säuren und Lösungsmitteln.
Aufgrund ihrer widerstandsfähigen Eigenschaften kann Wolframlegierung in Legierungen mit anderen Werkstoffen für alle möglichen Metallteile verwendet werden, vom Schiffsbau bis hin zu Schmuck, also für alle, die regelmäßig den oben genannten Substanzen ausgesetzt sind.
Hohe Bewertung auf der Mohs-Skala
Die Mohs-Skala bewertet die Mineralhärte auf einer Skala von 1 bis 10 und charakterisiert so die Kratzfestigkeit von Mineralien.
Wolframkarbid (eine Legierung aus Kohlenstoff und Wolfram) hat eine Bewertung von 9. Dies macht es zu einer idealen Legierung für die Metallverarbeitung wie Bergbau, maschinelle Bearbeitung, Bau und Schneidklingen.
Diese hohe Bewertung macht es auch zum perfekten Material für Schmuck – insbesondere Verlobungs- und Eheringe –, da sie ihre Form und ihren Glanz länger behalten als jedes andere Material auf dem Markt.
Der perfekte Begleiter für andere Metalle
Wolframlegierungen sind das perfekte Metall für die Einarbeitung in Legierungen.
Obwohl es an sich spröde ist, verfügt es über wünschenswerte Eigenschaften wie einen hohen Schmelzpunkt, Festigkeit und Beständigkeit gegen thermische Verformung und Korrosion.
Diese Hochleistungslegierungen können dann beispielsweise für Glühbirnenfäden, Flugzeugkomponenten und Strukturverstärkungen verwendet werden.
Sie können es für mehr Festigkeit mit weicherem Metall mischen, für eine höhere Korrosionsbeständigkeit mit Kupfer oder Eisen kombinieren oder Wolframkarbid als Legierung herstellen, um das stärkste Metall der Welt zu bilden.
Hohe Festigkeit
Wolframlegierungen gelten als das stärkste natürlich vorkommende Metall der Erde.
Mit einer Zugfestigkeit von 1510 Megapascal (MPa) ist es fast 8-mal stärker als Gusseisen.
Diese hohe Festigkeit macht Wolframlegierungen zu einem begehrten Werkstoff für vielfältige Anwendungsgebiete, insbesondere im Fahrzeug- und Werkzeugbau.
Beständig gegen hohe Temperaturen
Wolframlegierungen haben den höchsten Schmelzpunkt (3.422 Grad) aller Metalle und eignen sich daher perfekt für Umgebungen mit hohen Temperaturen wie in der Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Bauindustrie.
Diese enorme Langlebigkeit und Robustheit gewährleisten einen langjährigen Einsatz.
Geringe Wärmeausdehnung
Wolframlegierungen haben den niedrigsten Wärmeausdehnungskoeffizienten aller reinen Metalle. Daher bleibt das Metall auch bei extremer Hitze stabil und fest.
Durch die Verwendung eines Metalls, das keinem Thermoschock ausgesetzt ist, eignet es sich perfekt für die Arbeit mit Maschinen und Motorteilen.
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Was sind die Unterschiede zwischen Wolfram und Wolframlegierung?
Wolfram vs. Wolframkarbid
Der größte und wichtigste Unterschied zwischen ihnen besteht darin, dass sich Wolframlegierung auf das einzelne Metall bezieht, während Wolframkarbid eine Legierung aus Wolfram und überwiegend Kohlenstoff ist, obwohl auch Nickel und Titan zu den anderen Metallen gehören, die verwendet werden können. Einige Websites und Juweliere verwenden die beiden synonym. Während die meisten guten Verkäufer von Wolframkarbidringen sie der Einfachheit halber als Wolframringe auflisten, sollten Sie wahrscheinlich überprüfen, ob Sie tatsächlich Wolframkarbid und nicht Wolfram selbst kaufen.
Der Grund dafür ist, dass Wolframlegierungen als eigenständiges Metall eigentlich recht schwierig zu Ringen verarbeitet werden können. Ein Ring aus 100 % Wolfram wäre zwar stabil, aber nicht so haltbar oder widerstandsfähig wie eine Alternative aus Wolframkarbid.
Wolframkarbidringe
Die Kombination der Metalle in der Legierung macht Wolframkarbid so stark und haltbar, aber auch glänzend und edel. Wolfram allein ist schon ein starkes Metall, aber die Kombination mit anderen Metallen trägt dazu bei, seine positiven Eigenschaften zu maximieren und ermöglicht die Herstellung einer breiten Palette von Wolframringen, die für jeden Anlass perfekt sind.
Achten Sie darauf, das Sekundärmetall zu überprüfen, das dem Wolfram bei der Herstellung des Wolframkarbids für Ihren Ring hinzugefügt wurde, da häufig weniger haltbare Metalle verwendet werden, wodurch der Ring schwächer und weniger attraktiv wird als ein Wolframkarbidring. Ein guter Indikator dafür ist der Preis; billige Wolframkarbidringe werden häufig aus schwächeren Materialien hergestellt.
Auf den Websites von Einzelhändlern ist es möglicherweise schwierig, einen Unterschied zwischen Wolfram- und Wolframkarbidringen zu finden. Wenn Sie jedoch wissen, dass es einen Unterschied gibt, können Sie sicherstellen, dass Sie nicht versehentlich einen schwächeren Ring von geringerer Qualität kaufen.
Anwendung von Wolframlegierungen
Industrie
Wolfram wird hauptsächlich zur Herstellung von Hartstoffen auf der Basis von Wolframkarbid (WC), einem der härtesten Karbide, verwendet. WC ist ein effizienter elektrischer Leiter, W2C hingegen weniger. WC wird zur Herstellung von verschleißfesten Schleifmitteln und „Hartmetall“-Schneidwerkzeugen wie Messern, Bohrern, Kreissägen, Matrizen, Fräs- und Drehwerkzeugen verwendet, die in der Metall- und Holzverarbeitung, im Bergbau, in der Erdöl- und Bauindustrie verwendet werden. Hartmetallwerkzeuge sind eigentlich ein Keramik-/Metallverbundwerkstoff, bei dem metallisches Kobalt als Bindemittel (Matrix) dient, um die WC-Partikel an Ort und Stelle zu halten. Diese Art der industriellen Verwendung macht etwa 60 % des derzeitigen Wolframverbrauchs aus.
Die Schmuckindustrie stellt Ringe aus gesintertem Wolframkarbid, Wolframkarbid/Metall-Kompositen und auch aus metallischem Wolfram her. Wolframkarbid/Metall-Kompositringe verwenden Nickel als Metallmatrix anstelle von Kobalt, da es beim Polieren einen höheren Glanz annimmt. Manchmal bezeichnen Hersteller oder Händler Wolframkarbid als Metall, aber es ist eine Keramik. Aufgrund der Härte von Wolframkarbid sind Ringe aus diesem Material extrem abriebfest und behalten ihre polierte Oberfläche länger als Ringe aus metallischem Wolfram. Wolframkarbidringe sind jedoch spröde und können bei einem heftigen Schlag brechen.
Legierungen
Die Härte und Hitzebeständigkeit von Wolfram können zu nützlichen Legierungen beitragen. Ein gutes Beispiel ist Schnellarbeitsstahl, der bis zu 18 % Wolfram enthalten kann. Der hohe Schmelzpunkt von Wolfram macht Wolfram zu einem guten Material für Anwendungen wie Raketendüsen, zum Beispiel in der U-Boot-gestützten ballistischen Rakete UGM-27 Polaris. Wolframlegierungen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter in der Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie sowie im Strahlenschutz. Superlegierungen mit Wolfram, wie Hastelloy und Stellite, werden in Turbinenschaufeln und verschleißfesten Teilen und Beschichtungen verwendet.
Aufgrund seiner Hitzebeständigkeit ist Wolfram in Kombination mit einem anderen hochleitfähigen Metall wie Silber oder Kupfer für Lichtbogenschweißanwendungen nützlich. Das Silber oder Kupfer sorgt für die notwendige Leitfähigkeit und das Wolfram sorgt dafür, dass der Schweißstab den hohen Temperaturen beim Lichtbogenschweißen standhält.
Permanentmagnete
Gehärteter (martensitischer) Wolframstahl (ca. 5,5 % bis 7,0 % W mit 0,5 % bis 0,7 % C) wurde aufgrund seiner hohen Remanenz und Koerzitivfeldstärke zur Herstellung harter Permanentmagnete verwendet, wie John Hopkinson (1849–1898) bereits 1886 feststellte. Die magnetischen Eigenschaften eines Metalls oder einer Legierung hängen sehr stark von der Mikrostruktur ab. Während beispielsweise das Element Wolfram nicht ferromagnetisch ist (Eisen jedoch schon), stabilisiert es, wenn es in diesen Anteilen in Stahl vorhanden ist, die Martensitphase, die aufgrund ihres größeren Widerstands gegen die Bewegung magnetischer Domänenwände einen größeren Ferromagnetismus aufweist als die Ferritphase (Eisen).
Militär
Wolfram, das normalerweise mit Nickel, Eisen oder Kobalt legiert wird, um schwere Legierungen zu bilden, wird in kinetischen Energiepenetratoren als Alternative zu abgereichertem Uran verwendet, in Anwendungen, in denen die Radioaktivität von Uran selbst in abgereicherter Form problematisch ist oder in denen die zusätzlichen pyrophoren Eigenschaften von Uran nicht erwünscht sind (z. B. in gewöhnlichen Kleinwaffengeschossen, die Körperpanzerung durchdringen sollen). In ähnlicher Weise wurden Wolframlegierungen auch in Granaten, Granaten und Raketen verwendet, um Überschall-Schrapnelle herzustellen. Deutschland verwendete Wolfram während des Zweiten Weltkriegs, um Granaten für Panzerabwehrkanonen herzustellen, wobei das Gerlich-Quetschbohrungsprinzip verwendet wurde, um eine sehr hohe Mündungsgeschwindigkeit und eine verbesserte Panzerdurchdringung durch vergleichsweise kleinkalibrige und leichte Feldartillerie zu erreichen. Die Waffen waren hochwirksam, aber ein Mangel an Wolfram im Granatkern, der teilweise durch die Wolframkrise verursacht wurde, beschränkte ihre Verwendung.
Wolfram wird außerdem in dichten, inerten Metallsprengstoffen verwendet, wobei es als dichtes Pulver eingesetzt wird, um den Kollateralschaden zu verringern und gleichzeitig die Tödlichkeit der Sprengstoffe in einem kleinen Radius zu erhöhen.
Chemische Anwendungen
Wolfram(IV)-sulfid ist ein Hochtemperaturschmiermittel und Bestandteil von Katalysatoren für die Hydrodesulfurierung. Für derartige Anwendungen wird häufiger MoS2 verwendet.
Wolframoxide werden in Keramikglasuren verwendet und Calcium-/Magnesiumwolframate werden häufig in Leuchtstofflampen verwendet. Kristallwolframate werden als Szintillationsdetektoren in der Kernphysik und Nuklearmedizin verwendet. Andere Salze, die Wolfram enthalten, werden in der chemischen Industrie und in der Gerberei verwendet. Wolframoxid (WO3) wird in Katalysatoren für die selektive katalytische Reduktion (SCR) eingearbeitet, die in Kohlekraftwerken zu finden sind. Diese Katalysatoren wandeln Stickoxide (NOx) mithilfe von Ammoniak (NH3) in Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) um. Das Wolframoxid trägt zur physikalischen Festigkeit des Katalysators bei und verlängert dessen Lebensdauer. Wolframhaltige Katalysatoren sind vielversprechend für Epoxidierungs-, Oxidations- und Hydrogenolysereaktionen. Wolframheteropolysäuren sind Schlüsselkomponenten multifunktionaler Katalysatoren. Wolframate können als Photokatalysatoren verwendet werden, während Wolframsulfid als Elektrokatalysatoren dient.
Nischenanwendungen
Anwendungen, die eine hohe Dichte erfordern, sind Gewichte, Gegengewichte, Ballastkiele für Yachten, Heckballast für Verkehrsflugzeuge, Rotorgewichte für zivile und militärische Hubschrauber und als Ballast in Rennwagen für NASCAR und Formel 1. Mit etwas weniger als der doppelten Dichte wird Wolframlegierung als Alternative (wenn auch teurer) zu Bleigewichten für Angelruten angesehen. Aufgrund der ähnlich hohen Dichte wird für diese Zwecke auch abgereichertes Uran verwendet. 75 kg schwere Wolframblöcke wurden als „Reiseausgleichsmasse“ für den Einstiegsfahrzeugteil des Mars Science Laboratory-Raumfahrzeugs von 2012 verwendet. Es ist ein ideales Material für die Verwendung als Nietwagen, bei dem die für gute Ergebnisse erforderliche Masse in einem kompakten Stab erreicht werden kann. Hochdichte Legierungen aus Wolfram mit Nickel, Kupfer oder Eisen werden in hochwertigen Darts[89] (um einen kleineren Durchmesser und damit engere Gruppierungen zu ermöglichen) oder für künstliche Fliegen (Wolframperlen lassen die Fliege schnell sinken) verwendet. Wolfram wird auch als schwerer Bolzen verwendet, um die Feuerrate der SWD M11/9-Maschinenpistole von 1300 auf 700 U/min zu senken. Wolfram wird seit Kurzem in Düsen für den 3D-Druck verwendet. Die hohe Verschleißfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit von Wolframkarbid verbessert den Druck von Schleiffilamenten. Einige Saiten von Saiteninstrumenten enthalten Wolfram. Wolfram wird als Absorber im Elektronenteleskop des kosmischen Strahlungssystems der beiden Voyager-Raumschiffe verwendet.
Goldsubstitution
Aufgrund seiner Dichte, die der von Gold ähnelt, kann Wolframlegierung in Schmuck als Alternative zu Gold oder Platin verwendet werden. Metallisches Wolfram ist hypoallergen und härter als Goldlegierungen (wenn auch nicht so hart wie Wolframkarbid), sodass es für kratzfeste Ringe geeignet ist, insbesondere bei Designs mit gebürsteter Oberfläche.
Da die Dichte der von Gold so ähnlich ist (Wolfram hat nur eine geringere Dichte als 0,36 %) und sein Preis im Bereich eines Tausendstels liegt, kann Wolfram auch zum Fälschen von Goldbarren verwendet werden. Dies kann beispielsweise durch das Vergolden eines Wolframbarrens geschehen, was seit den 1980er Jahren beobachtet wird, oder indem man in einen vorhandenen Goldbarren Löcher bohrt und das entfernte Gold durch Wolframstäbe ersetzt. Die Dichten sind nicht exakt gleich und auch andere Eigenschaften von Gold und Wolfram sind unterschiedlich, doch vergoldetes Wolfram besteht oberflächliche Tests.
Elektronik
Da es seine Festigkeit auch bei hohen Temperaturen behält und einen hohen Schmelzpunkt hat, wird elementares Wolfram in zahlreichen Hochtemperaturanwendungen eingesetzt, beispielsweise in Glühbirnen, Kathodenstrahlröhren und Vakuumröhrenglühfäden, Heizelementen und Raketentriebwerksdüsen. Aufgrund seines hohen Schmelzpunkts eignet sich Wolfram auch für die Luft- und Raumfahrt sowie für Hochtemperaturanwendungen wie Elektro-, Heiz- und Schweißanwendungen, insbesondere beim Wolfram-Inertgasschweißen (auch Wolfram-Inertgasschweißen (WIG) genannt).
Es gibt verschiedene Formen von Wolframlegierungen, wie z. B. Hartmetall, Schwermetall-Wolframlegierungen, reines Wolfram und legiertes Wolfram. Am häufigsten wird Wolframkarbid verwendet, eine starke Wolfram- und Kohlenstofflegierung, die für ihre chemische Beständigkeit, Festigkeit und Verwendung im Werkzeugbau bekannt ist. Industriepumpen, Bergbauausrüstung und Schneidwerkzeuge sind nur einige der vielen Anwendungen für kobaltlegiertes Hartmetall. Während Schwermetall-Wolframlegierungen nur wenige Zusätze enthalten, wird bei legiertem Wolfram Wolfram mit Metallen wie Kupfer gemischt, um besondere Eigenschaften zu erzielen. Darüber hinaus werden wolframbasierte Chemikalien in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, wie z. B. in Keramik und Pigmenten, und reines Wolfram wird in elektrischen Anwendungen verwendet.
Zhenan New Metal Co., Ltd. hat sich seit jeher auf die Forschung und Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von Metallmaterialien konzentriert. Unsere Fabrik erstreckt sich über eine Fläche von 30.000 Quadratmetern und verfügt über eine komplette moderne Produktionsausrüstung. Sie verfügt über zwei große Metallproduktionsanlagen und ein Metallmaterialprüfzentrum. Die Qualität der produzierten Metallmaterialien ist vertrauenswürdig.
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Metall W Cu