คุณสมบัติหลักของโลหะผสมทังสเตน

โลหะผสมทังสเตนเป็นวัสดุโลหะผสมชนิดหนึ่งที่มีทังสเตนโลหะทรานซิชัน (W) เป็นเฟสแข็งและนิกเกิล (Ni), เหล็ก (Fe), ทองแดง (Cu) และองค์ประกอบโลหะอื่น ๆ เป็นเฟสพันธะ มีคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ เคมี และไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการป้องกันประเทศ การทหาร การบินและอวกาศ การบิน ยานยนต์ การแพทย์ เครื่องใช้ไฟฟ้า และสาขาอื่นๆ คุณสมบัติพื้นฐานของโลหะผสมทังสเตนส่วนใหญ่จะแนะนำด้านล่าง

1. ความหนาแน่นสูง
ความหนาแน่นคือมวลต่อหน่วยปริมาตรของสารและคุณลักษณะของสาร มันเกี่ยวข้องกับชนิดของสสารเท่านั้นและไม่เกี่ยวข้องกับมวลและปริมาตรของมัน ความหนาแน่นของโลหะผสมทังสเตนโดยทั่วไปอยู่ที่ 16.5~19.0g/cm3 ซึ่งมีความหนาแน่นของเหล็กมากกว่าสองเท่า โดยทั่วไป ยิ่งปริมาณทังสเตนมีมากหรือปริมาณโลหะที่ใช้เชื่อมน้อย ความหนาแน่นของโลหะผสมทังสเตนก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย ในทางตรงกันข้ามความหนาแน่นของโลหะผสมจะต่ำกว่า ความหนาแน่นของ 90W7Ni3Fe อยู่ที่ประมาณ 17.1g/cm3 ความหนาแน่นของ 93W4Ni3Fe อยู่ที่ประมาณ 17.60g/cm3 และความหนาแน่นของ 97W2Ni1Fe อยู่ที่ประมาณ 18.50g/cm3

2. จุดหลอมเหลวสูง
จุดหลอมเหลวหมายถึงอุณหภูมิที่สารเปลี่ยนจากของแข็งเป็นของเหลวภายใต้ความดันหนึ่ง จุดหลอมเหลวของโลหะผสมทังสเตนค่อนข้างสูง ประมาณ 3400 ℃ ซึ่งหมายความว่าวัสดุโลหะผสมมีความต้านทานความร้อนได้ดีและไม่ละลายง่าย

3. มีความแข็งสูง
ความแข็งหมายถึงความสามารถของวัสดุในการต้านทานการเสียรูปของการเยื้องที่เกิดจากวัตถุแข็งอื่นๆ และเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ที่สำคัญของความต้านทานการสึกหรอของวัสดุ ความแข็งของโลหะผสมทังสเตนโดยทั่วไปคือ 24~35HRC โดยทั่วไป ยิ่งปริมาณทังสเตนสูงหรือปริมาณโลหะที่มีพันธะต่ำ ความแข็งของโลหะผสมทังสเตนก็จะยิ่งมากขึ้น และความต้านทานการสึกหรอก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ในทางตรงกันข้าม ยิ่งความแข็งของโลหะผสมยิ่งน้อย ความต้านทานการสึกหรอก็ยิ่งแย่ลง ความแข็งของ 90W7Ni3Fe คือ 24-28HRC ความแข็งของ 93W4Ni3Fe คือ 26-30HRC และความแข็งของ 97W2Ni1Fe คือ 28-36HRC

4. ความเหนียวที่ดี
ความเหนียวหมายถึงความสามารถในการเปลี่ยนรูปพลาสติกของวัสดุก่อนเกิดการแตกร้าวเนื่องจากความเครียด เป็นความสามารถของวัสดุในการตอบสนองต่อความเครียดและทำให้เสียรูปอย่างถาวร ได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น อัตราส่วนวัตถุดิบและเทคโนโลยีการผลิต โดยทั่วไป ยิ่งปริมาณทังสเตนสูงหรือปริมาณโลหะที่มีพันธะต่ำ การยืดตัวของโลหะผสมทังสเตนก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ในทางตรงกันข้ามการยืดตัวของโลหะผสมจะเพิ่มขึ้น การยืดตัวของ 90W7Ni3Fe คือ 18-29%, การยืดตัวของ 93W4Ni3Fe คือ 16-24% และของ 97W2Ni1Fe คือ 6-13%

5. แรงดึงสูง
ความต้านทานแรงดึงเป็นค่าวิกฤตของการเปลี่ยนจากการเสียรูปพลาสติกสม่ำเสมอไปเป็นการเสียรูปพลาสติกที่มีความเข้มข้นเฉพาะที่ของวัสดุ และยังรวมถึงความสามารถในการรับน้ำหนักสูงสุดของวัสดุภายใต้สภาวะแรงดึงคงที่ มันเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบของวัสดุ อัตราส่วนวัตถุดิบ และปัจจัยอื่นๆ โดยทั่วไปความต้านทานแรงดึงของโลหะผสมทังสเตนจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณทังสเตน ความต้านทานแรงดึงของ 90W7Ni3Fe คือ 900-1,000MPa และของ 95W3Ni2Fe คือ 20-1100MPa;

6. ประสิทธิภาพการป้องกันที่ดีเยี่ยม
ประสิทธิภาพการป้องกันหมายถึงความสามารถของวัสดุในการปิดกั้นรังสี โลหะผสมทังสเตนมีประสิทธิภาพการป้องกันที่ดีเยี่ยมเนื่องจากมีความหนาแน่นสูง ความหนาแน่นของโลหะผสมทังสเตนสูงกว่าตะกั่ว 60% (~11.34g/cm3)

นอกจากนี้ โลหะผสมทังสเตนความหนาแน่นสูงยังปลอดสารพิษ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ไม่มีกัมมันตภาพรังสี ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ และการนำไฟฟ้าที่ดี