Haupteigenschaften der Wolframlegierung

Wolframlegierung ist eine Art Legierungsmaterial mit dem Übergangsmetall Wolfram (W) als Hartphase und Nickel (Ni), Eisen (Fe), Kupfer (Cu) und anderen Metallelementen als Bindungsphase. Es verfügt über hervorragende thermodynamische, chemische und elektrische Eigenschaften und wird häufig in den Bereichen Landesverteidigung, Militär, Luft- und Raumfahrt, Automobil, Medizin, Unterhaltungselektronik und anderen Bereichen eingesetzt. Im Folgenden werden hauptsächlich die grundlegenden Eigenschaften von Wolframlegierungen vorgestellt.

1. Hohe Dichte
Die Dichte ist die Masse pro Volumeneinheit eines Stoffes und ein Merkmal eines Stoffes. Es hängt nur von der Art des Stoffes ab und hat nichts mit seiner Masse und seinem Volumen zu tun. Die Dichte einer Wolframlegierung beträgt im Allgemeinen 16,5 bis 19,0 g/cm3, was mehr als dem Doppelten der Dichte von Stahl entspricht. Im Allgemeinen gilt: Je höher der Wolframgehalt oder je niedriger der Bindungsmetallgehalt, desto höher ist die Dichte der Wolframlegierung. Im Gegenteil, die Dichte der Legierung ist geringer. Die Dichte von 90W7Ni3Fe beträgt etwa 17,1 g/cm3, die von 93W4Ni3Fe etwa 17,60 g/cm3 und die von 97W2Ni1Fe etwa 18,50 g/cm3.

2. Hoher Schmelzpunkt
Unter dem Schmelzpunkt versteht man die Temperatur, bei der ein Stoff unter einem bestimmten Druck vom festen in den flüssigen Zustand übergeht. Der Schmelzpunkt der Wolframlegierung ist relativ hoch, etwa 3400 ℃. Dies bedeutet, dass das Legierungsmaterial eine gute Hitzebeständigkeit aufweist und nicht leicht zu schmelzen ist.

3. Hohe Härte
Die Härte bezieht sich auf die Fähigkeit von Materialien, einer durch andere harte Gegenstände verursachten Eindruckverformung zu widerstehen, und ist einer der wichtigen Indikatoren für die Verschleißfestigkeit des Materials. Die Härte einer Wolframlegierung beträgt im Allgemeinen 24 bis 35 HRC. Im Allgemeinen gilt: Je höher der Wolframgehalt oder je niedriger der Bindungsmetallgehalt, desto größer ist die Härte der Wolframlegierung und desto besser ist die Verschleißfestigkeit. Im Gegenteil: Je geringer die Härte der Legierung, desto schlechter ist die Verschleißfestigkeit. Die Härte von 90W7Ni3Fe beträgt 24–28 HRC, die von 93W4Ni3Fe beträgt 26–30 HRC und die von 97W2Ni1Fe beträgt 28–36 HRC.

4. Gute Duktilität
Unter Duktilität versteht man die plastische Verformungsfähigkeit von Materialien, bevor aufgrund von Spannung Risse entstehen. Dabei handelt es sich um die Fähigkeit von Materialien, auf Belastungen zu reagieren und sich dauerhaft zu verformen. Es wird durch Faktoren wie Rohstoffverhältnis und Produktionstechnologie beeinflusst. Im Allgemeinen ist die Dehnung von Wolframlegierungen umso geringer, je höher der Wolframgehalt oder je niedriger der Bindungsmetallgehalt ist. Im Gegenteil, die Dehnung der Legierung nimmt zu. Die Dehnung von 90W7Ni3Fe beträgt 18–29 %, die von 93W4Ni3Fe 16–24 % und die von 97W2Ni1Fe 6–13 %.

5. Hohe Zugfestigkeit
Die Zugfestigkeit ist der kritische Wert des Übergangs von der gleichmäßigen plastischen Verformung zur lokal konzentrierten plastischen Verformung von Materialien sowie die maximale Tragfähigkeit von Materialien unter statischen Spannungsbedingungen. Es hängt von der Materialzusammensetzung, dem Rohstoffverhältnis und anderen Faktoren ab. Im Allgemeinen steigt die Zugfestigkeit von Wolframlegierungen mit zunehmendem Wolframgehalt. Die Zugfestigkeit von 90W7Ni3Fe beträgt 900–1000 MPa und die von 95W3Ni2Fe 20–1100 MPa;

6. Hervorragende Abschirmleistung
Unter Abschirmleistung versteht man die Fähigkeit von Materialien, Strahlung zu blockieren. Aufgrund seiner hohen Dichte weist eine Wolframlegierung eine hervorragende Abschirmleistung auf. Die Dichte der Wolframlegierung ist 60 % höher als die von Blei (~11,34 g/cm3).

Darüber hinaus sind hochdichte Wolframlegierungen ungiftig, umweltfreundlich, nicht radioaktiv, haben einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine gute Leitfähigkeit.